[發明專利]基于雙光纖干涉儀的窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置

在審

• 申請號: 202011137625.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112146853A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 岳耀笠;趙灝;覃波;歐陽竑;劉鵬飛;劉志強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.基于雙光纖干涉儀的窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置，其特征是，該窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置主要由1×2光纖分路器、2個光纖干涉儀及相位漂移檢測電路組成；

2個光纖干涉儀為邁克爾遜光纖干涉儀和/或馬赫-曾德爾光纖干涉儀；其中：

每個邁克爾遜光纖干涉儀均由A型光纖耦合器、測量光纖和2個法拉第磁旋轉反射鏡組成；A型光纖耦合器的左側包括至少2個端口，其中一個端口形成光纖干涉儀的輸入端，另一個端口形成光纖干涉儀的輸出端；A型光纖耦合器的右側包括至少2個端口，其中一個端口經由測量光纖與一個法拉第磁旋轉反射鏡連接，另一個端口直接與另一個法拉第磁旋轉反射鏡連接；

每個馬赫-曾德爾光纖干涉儀均由B型光纖耦合器、測量光纖和C型光纖耦合器組成；B型光纖耦合器的左側包括至少1個端口，其中一個端口形成光纖干涉儀的輸入端；C型光纖耦合器的右側包括至少1個端口，其中一個端口形成光纖干涉儀的輸出端；B型光纖耦合器的右側包括至少2個端口；C型光纖耦合器的左側包括至少2個端口；B型光纖耦合器的右側的一個端口經由測量光纖與C型光纖耦合器的左側的一個端口連接；B型光纖耦合器的右側的另一個端口直接與C型光纖耦合器的左側的另一個端口連接；

2個光纖干涉儀的測量光纖具有不同的溫度延時系數；

1×2光纖分路器的輸入端形成該窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置的輸入端，并輸入窄線寬激光器的監測激光；1×2光纖分路器的2個輸出端各與一個光纖干涉儀的輸入端連接，2個光纖干涉儀的輸出端與相位漂移檢測電路的輸入端連接；相位漂移檢測電路的輸出端形成該窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置的輸出端，并輸出激光器頻率漂移產生的測量光纖相位漂移量和/或激光器激光頻率漂移量。

2.根據權利要求1所述基于雙光纖干涉儀的窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置，其特征是，當2個光纖干涉儀均為邁克爾遜光纖干涉儀時：

相位漂移檢測電路輸出的測量光纖L₁內激光頻率漂移產生的相位漂移量N₁為：

相位漂移檢測電路輸出的測量光纖L₂內激光頻率漂移產生的相位漂移量N₂為：

相位漂移檢測電路輸出的激光器頻率漂移量Δf為：

式中，A表示第一個邁克爾遜光纖干涉儀與第二個邁克爾遜光纖干涉儀的測量光纖的溫度延時系數的比值，且A≠1；L₁表示第一個邁克爾遜光纖干涉儀的測量光纖的長度，L₂表示第二個邁克爾遜光纖干涉儀的測量光纖的長度；N_L1表示第一個邁克爾遜光纖干涉儀的光纖相位漂移檢測值，N_L2分別表示第二個邁克爾遜光纖干涉儀的光纖相位漂移檢測值；c為真空光速；n為光纖折射率。

3.根據權利要求1所述基于雙光纖干涉儀的窄線寬激光器頻率漂移檢測裝置，其特征是，當2個光纖干涉儀均為馬赫-曾德爾光纖干涉儀時：

相位漂移檢測電路輸出的測量光纖L₁內激光器頻率漂移產生的相位漂移量N₁為：

相位漂移檢測電路輸出的測量光纖L₂內激光器頻率漂移產生的相位漂移量N₂為：

相位漂移檢測電路輸出的激光器頻率漂移量Δf為：

式中，A表示第一個馬赫-曾德爾光纖干涉儀與第二個馬赫-曾德爾光纖干涉儀的測量光纖的溫度延時系數的比值，且A≠1；L₁表示第一個馬赫-曾德爾光纖干涉儀的測量光纖的長度，L₂表示第二個馬赫-曾德爾光纖干涉儀的測量光纖的長度；N_L1表示第一個馬赫-曾德爾光纖干涉儀的光纖相位漂移檢測值，N_L2分別表示第二個馬赫-曾德爾光纖干涉儀的光纖相位漂移檢測值；c為真空光速；n為光纖折射率。