谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔90°对接误差控制研究

保偏光纤谐振腔交叉偏振耦合引起的偏振波动是谐振式光纤陀螺的主要噪声源之一,保偏光纤偏振主轴旋转90°对接是克服偏振波动的有效方法,其对接角度误差大小对陀螺噪声抑制效果有重要影响。为此利用迈克耳孙(Michelson)白光光纤干涉仪偏振耦合测试方法,从理论上对双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差进行了分析,得到迈克耳孙光纤干涉仪输出的干涉交流项公式和干涉波形,进而计算得到双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差角度。对双耦合器的保偏光纤谐振腔90°对接角度误差控制进行了实验研究,实现了0.37°的角度对接误差。     

白光干涉偏振模耦合分布式光纤传感器分析

分布式光纤传感器能够测量沿光纤长度上连续分布的外界量。用保偏光纤作为传感光纤的分布式光纤传感器,被测外界量引起保偏光纤中传播的两正交偏振模的相互耦合。用迈克尔逊干涉仪两臂光程差来补偿两个偏振模的光程差的方法探测传感信号。为了设计白光干涉偏振模耦合分布式传感器,根据统计光学原理分析了传感器的互相干特性。在此基础上分析了传感器的空间分辨力、光纤耦合点分辨力、最大传感光纤长度。波长1310nm、谱宽36nm的超辐射发光二极管(SLD)作光源．用色散参量为600ps／km,拍长3mm的保偏光纤的分布传感器空间分辨力和光纤耦合点分辨力分别为6cm和3mm。     

基于小波降噪的偏振耦合检测分析

理论分析了基于白光干涉的保偏光纤偏振模式耦合检测原理,并以迈克尔逊干涉仪对保偏光纤的偏振耦合的耦合强度和耦合点的位置进行了测试.由于机械式扫描干涉仪和信号处理电路会受到环境干扰和各种噪声的影响,限制了系统偏振耦合检测的灵敏度,应用小波变换对检测信号进行了分析,采用软阈值方法降噪处理,有效地去除了各种干扰和噪声,提高了干...     

光源功率谱对白光干涉测量的影响

本文从理论上分析了白光干涉测量中光源功率谱宽、包络函数、纵模形状和间隔等与干涉峰宽度、周期间的关系，从而讨论了空间干涉法在保偏光纤参数测量和传感应用中光源功率谱参数对测量分辨率、动态范围等的影响。     

光纤参数测试

以白光迈克尔逊干涉仪对双折射保偏光纤的偏振藕合进行测试,并基于仪器结构建立了测试扫描结果的数学模型。分析及仿真了信噪比对藕合强度及祸合位置检测的影响大小及变化趋势。信噪比     

椭圆型保偏光纤耦合器的研制

保偏光纤耦合器是干涉仪和光纤陀螺仪的关键器件。介绍了用匹配型椭圆包层保偏光纤制作保偏光纤耦合器的工艺流程、测试结果以及分光比随温度的变化情况。试验结果表明,保偏光纤耦合器的综合性能指标,尤其是附加损耗和温度性能达到了国内领先水平。     

熊猫型保偏光纤定轴仿真研究

应用光波导理论分析了保偏光纤的POL定轴方法的基本原理.根据熊猫型保偏光纤的折射率分布模型，采用光束传播方法对影响熊猫型保偏光纤POL曲线分布的各种因素进行了仿真研究，包括不同观测平面、不同折射率分布(匹配型或非匹配)、是否加匹配液等因素.通过仿真结果与实验观测结果以及保偏光纤与单模光纤仿真结果比较，表明了理论分析与仿真方法的可行性.     

光纤型偏振器消光比测试方法研究

介绍了单模光纤偏振器和保偏光纤偏振器 (包括研磨型保偏光纤偏振器和线圈型保偏光纤偏振器 )消光比的基本测试方法。单模光纤偏振器的基本测试方法有偏振控制器法和旋转波片法 ;研磨型保偏光纤偏振器的基本测试方法有起偏器 45°法和消偏法 ;线圈型保偏光纤偏振器的基本测试方法有偏振控制器法和消偏法。对每种方法的优点和缺点以及在测试过程中可能会出现的问题进行了详细分析 ,并通过实验进行了验证     

保偏光纤干涉型陀螺的磁场误差分析与抑制方法

基于保偏光纤的琼斯矩阵,建立了保偏光纤线圈的Faraday非互易相移模型,利用该模型进行计算发现:线圈保偏光纤的慢轴与快轴的Faraday非互易相移大小近似相等,但符号相反。并进一步提出了偏振环行干涉型保偏光纤陀螺(PCPM-IFOG),它能使顺时针(CW)和逆时针(CCW)光在保偏光纤线圈中沿慢和快轴分别传输一次,因此顺时针和逆时针光总的Faraday非互易相移等于0,实现了Faraday非互易相移的完全抑制。500m保偏光纤线圈的偏振环行干涉型保偏光纤陀螺的实验结果显示其输出与地球磁场无关,而对于相同传感线圈的干涉型保偏光纤陀螺,当磁场方角发生变化时,陀螺有约±0.3°/h的Faraday零偏漂移。     

保偏光纤光栅温度传感性能的实验研究

在经过氢敏化处理的保偏光纤上制作了中心波长在1300 nm窗口的光纤布拉格光栅，并对这种保偏光纤布拉格光栅的温度传感特性进行了实验研究与理论分析。结果表明这种光栅可以用作温度传感器，对温度进行测量。和普通的标准单模光纤布拉格光栅一样，它对温度的响应具有很好的线性关系。本实验结果还可以作为对保偏光纤光栅传感特性进一步深入研究的参考。     

利用傅里叶变换和色度学原理分析白光干涉图的形成

在物理和物理实验教学中,白光干涉是光学部分非常重要的知识点和难点。为了加深学生对白光干涉原理的理解,利用傅里叶变换、色度学原理和matlab软件将白光干涉条纹图分解成彩色的单色光干涉条纹图,从而验证了白光干涉的原理。干涉信号从空域到频域再到空域的转换过程亦可帮助学生理解正、逆傅里叶变换的原理。     

透明薄膜的干涉相干峰分离算法

白光干涉技术具有高度唯一性,广泛地被使用在三维表面形貌和台阶高度的测量。但是测量透明薄膜时,薄膜表面和基面都有光线反射与参考光线交汇,在被测表面的同一个位置不同高度两次产生干涉条纹,其干涉相干图中出现两个峰值。通过分析透明薄膜产生的干涉相干图的特点,提出了两种算法用来分离不同表面产生的干涉条纹。理论分析和试验结果表明,利用垂直扫描白光干涉法测量透明薄膜,由峰值分离算法和定位算法分别提取薄膜的上下表面,能够得到透明薄膜的高精度三维形貌和厚度信息。     

白光干涉的谱分析及其数据处理

通过白挑干涉谱,计算出生长在GaAs衬底上的氮化镓薄膜厚度。重点介绍干涉谱包含的信息及数据分析方法。     

利用视标和波前数据的NCSF测量

搭建了基于波前像差的神经对比敏感度测定系统,利用Hartman-Shack波前像差传感器测量人眼波前像差,以及高空间频率的对比敏感度测量仪测量全视觉对比敏感度函数,进而得到人眼的神经对比敏感度.和传统激光干涉方法测量神经对比敏感度相比较,本文的测定方法,避免了激光干涉所产生的相干噪音和激光散斑不利因素,并且可以得到白光神经对比敏感度NCSF.对不同人眼分别对绿光和白光视网膜神经对比敏感度进行了测定,测试结果表明：在同等亮度下,绿光的神经对比敏感度远高于白光神经对比敏感度|绿光和白光的对比敏感度曲线的最大值出现在空间频率为8 c/deg附近,而其神经对比敏感度曲线的最大值出现在相对高一些12 c/deg附近的空间频率上.     

Sampled-speckle photography for measurement of deformation

Speckles usually are of two kinds: laser speckle and white-light speckle. An additional kind, termed a sampled speckle, is proposed. Whereas laser speckles arise from multiple interference of light scattered from an object illuminated by a coherent laser beam and white-light speckles are a physically generated speckle pattern on the surface of the object, sampled speckles are generated as a result of the sampling of a digital image. The generation of these speckles and their application to displacement measurement are demonstrated.     

Generation of a variable linear array of phase-coherent supercontinuum sources

We investigate the coherence properties of a linear array of white-light sources produced in bulk media by ultrashort laser pulses. The array is generated out of the spatial interference pattern between two laser pump pulses, so that the number of supercontinuum sources and their separations can be easily manipulated by varying the geometry of the laser beam interaction. We find that all the secondary white-light sources which arise from the generation of filaments in the optical medium are well phase-locked and are thus able to generate stable and high-visibility multiple-beam interference patterns in the far-field. Observations are compared to the results of a simple model which takes into account a clamping of the peak laser intensity inside the filaments and includes intensity-dependent phase shifts among the different sources. PACS 42.65.Jx; 42.65.Ky; 42.65.Re     

垂直扫描白光干涉表面三维形貌测量系统

依据白光干涉理论,研制了垂直扫描白光干涉表面三维形貌测量仪。重点对实现垂直扫描运动的工作台进行了分析。所研制的测量系统具有1nm的垂直分辨力,可用于表面粗糙度、台阶、膜厚、球面等三维形貌测量。     

Phase-locked white-light continuum pulses: toward a universal optical frequency-comb synthesizer

We demonstrate that two white-light continuum pulses that are independently generated by phase-locked ultrashort laser pulses are locked in phase and show surprisingly clear and stable Young interference fringes. The experiment shows that the two generated continua emit essentially in phase and that random phase jitter can remain negligible. This result is not only of interest for studies of nonlinear field-matter interactions but also suggests that such white-light continuum pulses can be used to realize a broad frequency comb for absolute frequency measurements from the IR to the UV.     

迈克耳孙干涉仪白光等倾干涉的实现、条纹特征及形成机理

使用在迈克耳孙干涉仪的反射镜前插入附加玻璃板的方法实现了白光的等倾干涉,观察到干涉条纹在出现范围、衬比度、颜色等方面的基本特征;通过建立以色散为基础的理论模型,得到了条纹衬比度函数的简洁数值计算方法和近似解析表达式,并对这种白光等倾干涉的条纹特征和形成机理进行了全面解释.     

Elimination of dispersion effect in a white-light scanning interferometer by using a spectral analyzer

Optical Review - A general equation of the interference signal of white-light scanning interferometer (WSI) and its Fourier transform are derived. Based on these equations, a new method for...