基于Sagnac干涉仪的光纤非接触式瞬变信号测量技术

基于对Sagnac干涉仪在外界瞬变信号影响下响应特性的理论分析,提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的非接触式测量技术.针对陷波波形的特性,提出了相应的解调技术.实验结果表明,基于Sagnac干涉仪的非接触式测量技术不仅能识别瞬变信号,同时能实现对信号源的良好定位,相对定位准确度达到1.5%.     

基于Sagnac光纤干涉仪的管道泄漏检测和定位技术

研制了一种基于Sagnac干涉仪的分布式光纤传感器,可实时进行管道泄漏检测与定位.阐述了该传感技术的工作原理和泄漏点定位方法,并推导了泄漏引起的光信号相位变化表达式。管道泄漏实验结果表明,水压为0.3MPa时,该技术能有效地检测到管道泄漏的发生并准确定位。     

基于单个光纤光栅的Sagnac干涉仪的理论与实验研究

提出了一种结构新颖的Sagnac干涉仪,分析计算了所含光纤光栅分别为均匀Bragg光栅和线 性啁啾光栅时的透射响应,得到了均匀光栅Sagnac环的解析解,发现含均匀光栅时可得到间隔均匀的通带结构,而含啁啾光纤光栅时只能得到间隔非均匀的通带结构.这两种结构都可 能有应用价值,前者可用在密集波分复用系统中,后者可用在光纤传感领域中.实验制作了 两种通带间隔不同的、通带数分别为8和16的多通带滤波器,实验证实了理论计算得到的结果. 关键词： 光纤光栅 Sagnac干涉仪 光学滤波器     

光纤Sagnac干涉仪中单光子干涉及路由控制

介绍一种光纤中稳定的单光子干涉以及单光子路由控制方式. 使用Sagnac单光子环形干涉仪，通过分时相位调制，改变其顺时针和逆时针两路光子间的相位差. 在Sagnac单光子环形干涉仪中，顺时针和逆时针两路光子走过的是同一段光纤，简便有效地补偿了光纤长度随时间缓变带来的相位涨落，而且两路光子经历了相同的偏振模色散，较好地抑制了偏振态波动对单光子干涉的影响. 在长达5km的1550nm单模光纤中，获得大于98%的单光子干涉和大于90%单光子路由控制；在长度为27和50km光纤环路中，分别获得大于94%和84%单 关键词： 单光子路由 单光子干涉 Sagnac单光子环形干涉仪 量子保密通信     

Sagnac干涉仪中Pancharatnam-Berry位相的电光调制

本文研究了在Sagnac干涉仪中插入单轴晶体,利用单轴晶体的纵向电光效应调制PancharatnamBerry位相.由于Sagnac干涉仪的顺、逆时针环路之间光程差为零,所以有利于区分顺、逆时针环路之间的非光程差引起的Pancharatnam-Berry相.本文结果发现在施加的电压连续变化下,由于单轴晶体纵向电光效应的特点使得Pancharatnam-Berry相发生两次突变,而顺、逆时针环路的光相干叠加后的光强却连续变化.     

基于成像光谱仪的Sagnac干涉仪的优化设计

为了满足仪器的轻量化设计要求,研究了成像光谱仪系统中Sagnac干涉仪的优化设计方法,讨论仪器轻量化设计中干涉仪尺寸与系统前置望远镜倍率的制约关系,通过将Sagnac干涉仪展开为平板玻璃的方法对干涉仪的结构和光路进行分析,根据几何关系推导出Sagnac干涉仪几何尺寸与入射干涉仪的光束孔径和视场角的关系表达式,通过该关系式可以求出干涉仪的尺寸极值和对应的系统前置望远镜倍率大小。以某短波红外光谱仪为例,运用推导出的关系式,计算并给出了优化设计结果。     

实体Sagnac干涉仪的设计

以嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪为例,介绍了Sagnac干涉仪的设计思想,共光路及横向剪切原理、剪切量的计算方法以及干涉仪分束面上分束区与透射区的设计.该Sagnac横向剪切干涉仪作为嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪的核心部件,经检测与在轨运行,表明设计正确,经受了包括月食低温在内的各种恶劣的航天环境的考验,获得了大量清晰的月表多光谱图像.     

基于双Sagnac干涉仪的安全预警系统研究

针对长输管道的实时监测和周界的安全预警,建立基于双Sagnac干涉仪的分布式光纤传感安全预警系统,包括双Sagnac干涉仪的光路系统和基于LabVIEW平台的控制与检测软件。分析了管道破坏和周界入侵等产生的外界扰动信号对光相位信号的调制原理和利用频域幅值法的定位原理,并研究了脉冲扰动信号和连续扰动信号的过零数分布情况。基于以上原理,开发了报警算法、定位算法和外界扰动类型判别算法软件,并进行了实验研究。实验结果表明,该安全预警系统可实现外扰动的实时监测、定位和扰动类型判别功能,具有定位精度较高、运行稳定可靠、操作便捷等优点,在工程中具有良好的应用前景。     

基于Sagnac干涉仪的紫外超短脉冲放大技术

介绍了一种基于Sagnac干涉仪形式的超短脉冲多路放大技术,能够实现多个激光脉冲的自动复合,并且在理论上能够实现锁相输出。分析了调节偏差对于干涉仪性能的影响,在仔细调节好干涉仪的情况下,起主要限制作用的是放大器介质折射率的随机变化,同时给出了一种利用偏振分束片的多路放大方法及实验结果,将直径为50mm,能量为2~3mJ的脉冲激光放大为最大输出能量为120mJ,稳定运行在100mJ的脉冲。     

基于Sagnac干涉仪的紫外超短脉冲放大技术

 介绍了一种基于Sagnac干涉仪形式的超短脉冲多路放大技术，能够实现多个激光脉冲的自动复合，并且在理论上能够实现锁相输出。分析了调节偏差对于干涉仪性能的影响，在仔细调节好干涉仪的情况下，起主要限制作用的是放大器介质折射率的随机变化，同时给出了一种利用偏振分束片的多路放大方法及实验结果，将直径为50mm，能量为2~3mJ的脉冲激光放大为最大输出能量为120mJ，稳定运行在100mJ的脉冲。     

Compact phase-shifted Sagnac interferometer for ultrasound detection

A compact fibre, phase-shifted Sagnac interferometer for ultrasound detection has been developed. The interferometer is a truly path-matched device, and therefore requires no path stabilization or heterodyning. It is a less expensive and more robust alternative to the heterodyne or path-stabilized Michelson interferometer. The device provides high spatial resolution of ultrasonic detection. It has been used in conjunction with conventional piezoelectric transducers (PZT) to detect Rayleigh and Lamb waves and to image a crack in a thin plate, rivet cracks in riveted plates, and for ultrasonic beam profiling.     

Twist sensor based on Sagnac single-mode optic fiber interferometer

An optical fiber twist sensor based on Sagnac single-mode optic fiber interferometer is proposed. The stress-induced birefringence of single-mode optical fiber is obtained by applying a transverse force against a short length of singlemode fiber. A high sensitivity and resolution of the twist angle measurement of 0.19 nm/° and 0.002° is achieved experimentally, respectively. The proposed sensor is more convenient and simple than that of standard polarization-maintaining fibers.     

Sagnac干涉仪与光纤环形激光器

依据相干光学理论,以现代激光干涉侧试技术中的光纤Ｓａｇｎａｃ干涉仪为例,分析和讨论了光纤环形激光器的基本工作原理,并结合其物理原理简要介绍了光纤环形激光器和光纤陀螺（ＦＯＧ）的应用的发展前景。     

光纤Sagnac温度传感器

介绍了一种新型的基于光纤Sagnac干涉仪的高精度光纤温度传感器———光纤Sagnac温度传感器。讨论了此传感器的测温原理,推导了被测温度与传感器输出之间的关系,设计并调测了一个具体传感器系统。实验结果表明,此温度传感器具有很高的精度和大的测量范围。     

超低温度系数的光子晶体光纤Sagnac压力传感器

 提出了一种基于光子晶体光纤Sagnac干涉仪的横向压力传感器。使用的光子晶体光纤为低双折射光纤,首先预先在Saganc环中的光子晶体光纤上施加初始压力,使Sagnac干涉仪产生正弦干涉光谱,然后再将被测物体放在光子晶体光纤上,由于被测物体重力的作用,Saganc干涉仪输出的光谱产生移动,实现横向压力传感测量。传感器具有高灵敏度0.529 nm/(N·mm)及超低的温度系数-0.4 pm/℃,其环境温度的影响可以忽略。     

Optimal sensing of current based on an extrinsic Sagnac interferometer configuration

The theory and experimental verification of an optical current sensor based on an extrinsic Sagnac interferometer configuration is presented. Superior performance with regard to current sensitivity and input/output linearity, and simple installability of the sensor makes it very suitable for remote current sensing in power distribution applications.     

Unambiguous measurement of surface profile using a Sagnac interferometer with phase feedback

The fringe profiles from a two beam interferometer with phase feedback are almost unambiguous over a range of 2π or more. This allows phase and therefore surface profile to be determined directly from output intensity of an interferometer. In this paper we describe how feedback can be applied to a polarisation Sagnac common path interferometer using a parallel aligned nematic liquid crystal spatial light modulator. Initial experiments have shown that the device is capable of measuring profiles to accuracies greater than one tenth of a wavelength.     

Tunable dual-wavelength fiber laser based on a single fiber Bragg grating in a Sagnac loop interferometer

We propose a simple dual-wavelength Er-doped fiber laser configuration based on a dual-wavelength fiber Bragg grating written on the splice joint between two different fibers for wavelength-selective filter in the Sagnac loop interferometer. The wavelength separation between the adjacent lasing wavelengths is 1.12 nm and the side-mode suppression ratio (SMSR) is over 55 dB. The output power variation is less than 0.8 dB over a two-minute period. Moreover, the lasing wavelength can be effectively tuned using the thermal heating method.     

Two-parameter estimation in a matter-wave Sagnac interferometer

We explore the general characteristics of a matter-wave Sagnac interferometer in a two-parameter estimation scheme. We find that the measurement precisions of both parameters cannot reach the Heisenberg limit (HL) simultaneously when the input state is maximally entangled. Only one of the parameters’ uncertainties can approach the HL while the other is scaled by the standard quantum limit. We provide the conditions with which the measurement precision of the specific parameter can reach the HL. We also discuss and figure out the concrete expressions of the constraint conditions for saturating the quantum Cramér–Rao bound. To satisfy these constraint conditions, the evolution time has to be a series of discrete values. Additionally, we calculate the variances of the parameters through some examples under these constraint conditions. The results provided in our work show some intrinsic features of the matter-wave Sagnac interferometer for the two-parameter estimation, which can be valuable in actual experiments.