光纤陀螺调制器的残余强度调制影响与消除

光纤陀螺(IFOG)用相位调制器的残余强度调制(RIM)直接影响标度因子稳定性.对Y波导调制器残余强度调制特性进行了实验测试,根据测试结果给出了残余强度调制特性的近似公式.对开环光纤陀螺,在调制器存在内静电压时,残余强度调制对标度因子稳定性影响的大小与调制器两分支残余强度调制系数的差和内静电压成正比;对数字闭环方式,残余强度调制不仅直接影响标度因子稳定性,也影响由2π复位环路确定的调制信号最高电压而间接影响标度因子稳定性,影响的大小与调制器两分支残余强度调制系数的差成正比,但与电光系数成反比.提出的三时隙解调方法不仅能消除残余强度调制的直接影响,也能消除通过2π复位环路的间接影响.     

Y波导调制器半波电压及调制相位漂移研究

分析了用于光纤陀螺的Y波导相位调制器的半波电压特性及其对光纤陀螺系统特性的影响,测试了温度和光源波长变化对半波电压的影响;阐述了Y波导调制器调制相位漂移对光纤陀螺系统特性的影响,测试了温度以及相对湿度变化对Y波导调制器调制相位漂移的影响.针对实验结果提出了改进Y波导制作工艺的措施.     

光纤陀螺用双Y集成光学相位调制器的设计

对用于光纤陀螺系统的双Y集成光学相位调制器的工作原理和运用进行了分析,讨论了器件的结构设计和工艺方案及其技术难点.通过计算机仿真,对器件的工艺状态和光路进行了模拟,利用模拟结果对器件的工艺和设计进行了优化,给出了实验结果.     

光纤陀螺用Y波导半波电压的测试方法研究

提出了一种基于塞格纳克效应的用于精确测量光纤陀螺用集成Y波导半波电压的方法--陀螺开环搜索法.这种方法通过特殊的调制和解调方式使塞格纳克干涉仪工作在开环状态,干涉仪的输出信号中包含有调制信号复位电压与集成Y波导半波电压的信息,利用这些信息调节调制信号复位电压,使之不断逼近集成Y波导的半波电压,最终达到集成Y波导半波电压的精确测量.这种方法利用光纤陀螺本身的光路和电路进行测量,不需搭建专用的测试系统,而且可以实现全自动测量.它比目前广为采用的马赫-泽德干涉仪法更精确、更方便、更有实用价值.     

Ti:LiNbO_3波导相位调制器实验研究

本文全面介绍Ti:LiNbO_3波导相位调制器的主要设计参数,详细阐述相位调制器有关性能的测量方法,并扼要说明波导制作和测试结果。试验研究实现了光纤对波导的耦合,并用金属壳体封装。试验测量光纤-波导-光纤插入损耗3.8dB,半波电压7V,调制深度83%     

光纤陀螺用双Y分支波导相位调制芯片与PIN-FET集成器件

针对集成化、小型化及低成本光纤陀螺应用需求,基于光路耦合和精密组装等工艺研制了双Y分支波导相位调制器芯片与PIN-FET组件封装级集成的样品器件。装机测试表明,该光纤陀螺在常温下的零偏稳定性优于0.2°/h。     

保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合技术研究

光纤陀螺光路结构中,Y波导器件与保偏光纤环通过尾纤熔接的方式连接形成闭合回路来敏感系统相对惯性空间的转动信息,而熔接点引入的偏振交叉耦合以及背向反射是制约光纤陀螺测量精度进一步提高的主要因素.为此,提出了一种实现保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合的方法,并制作了两者直接耦合的敏感环光路.经实验测试,光路中Y波导器件的插入损耗典型值为2.7 dB,分光比优于48/52～52/48,偏振串音优于-30 dB,性能指标与常规的Y波导器件相当.该光路模块理论上有利于减小光纤陀螺系统噪声和提高测量精度.     

基于铌酸锂薄膜的Y波导集成调制器设计

近年来,基于薄膜铌酸锂（TFLN）平台的高性能电光调制器以其小体积、低能量损耗等特点受到广泛关注。本文提出了一种新的具有垂直电极结构的Y波导铌酸锂薄膜电光调制器。研究了调制器的半波电压与缓冲层厚度之间的关系,优化了Y波导的设计参数,最后设计得到插入损耗<5 dB, 半波电压<1.5 V的高性能调制器。本文不仅为基于TFLN平台的小型化波导的设计和实现提供了思路,而且为制造高性能和多功能的电光调制器提供了实验依据。     

集成光学调制器在光纤陀螺中的调制特性研究

对高精度光纤陀螺(零漂>0.01(°)/h)中的核心光学器件——铌酸锂集成光学调制器在光纤陀螺中的调制特性及系统测试方法进行了探讨,对其应用及与光路其他各部分配合的技术进行了理论分析和实验研究。与此同时,对该器件在光纤陀螺系统中的特性研究建立了通用的测试系统。文中提出了集成光学调制器与系统匹配的问题。研究结果表明:铌酸锂集成光学调制器的光、电特性以及其电特性与系统的匹配对陀螺的性能发挥着至关重要的作用。     

Y波导调制器耦合处在低温冲击下的ANSYS模拟

使用ANSYS有限元分析软件,对Y波导调制器在受到从室温降至-55℃的低温冲击时,光纤与波导耦合处的应力分布和弹性位移进行了模拟.将计算结果与实验数据进行了对比.分析表明,由于材料性质的差异导致耦合处的受温形变是其低温下工作参数退化的主要原因之一,为器件温度特性的研究提供了有效参考.     

Mach-Zehnder Type Annealed Proton Exchange Waveguide and Coplanar Waveguide Modulation Electrode LiNbO3 Intensity Modulator

The characteristics of a conventional LiNbO3 intensity modulator made up of a Mach-Zehnder （MZ） type annealed proton exchange（APE） waveguide and coplanar waveguide（CPW） modulation electrode are presented. The APE waveguide characteristics and their relations with process parameters are analyzed. At the same time, the electrical characteristics of modulation electrode, such as modulation voltage, microwave effective index associated with modulation bandwidth, characteristics impedance, are also investigated in detail.     

Measurement of Frequency Shift Characteristics Based on LiNbO_3 Waveguide Electro-Optic Intensity Modulator

High-speed and wide-band LiNbO3 waveguide electro-optic intensity modulator has drawn great attention in the field of optical fiber communication and sensor. This paper reports the research results on the measurement of frequency shift characteristics of Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator. Two measurement methods of frequency shift characteristics for high and low frequency modulations are studied in theory and experiment and demonstrate different results. The realization of a multi-wavelength optical source based on Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator has been introduced. The technique to reach the maximum intensity for interesting shift frequency, particularly for heterodyne detection of Brillouin distributed optical fiber sensing, has been given.     

Measurement of Frequency Shift Characteristics Based on LiNbO3 Waveguide Electro-Optic Intensity Modulator

High-speed and wide-band LiNbO3 waveguide electro-optic intensity modulator has drawn great attention in the field of optical fiber communication and sensor. This paper reports the research results on the measurement of frequency shift characteristics of Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator. Two measurement methods of frequency shift characteristics for high and low frequency modulations are studied in theory and experiment and demonstrate different results. The realization of a multi-wavelength optical source based on Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator has been introduced. The technique to reach the maximum intensity for interesting shift frequency, particularly for heterodyne detection of Brillouin distributed optical fiber sensing, has been given.     

双环推挽型高线性M-Z光强调制器特性研究

对损耗影响下的双环推挽（TRAPP）型马赫一曾德（M-Z）光调制器的线性特性进行了研究。分析表明,存在损耗时,设计特定的光微环与M-Z干涉臂间的耦合大小,并控制偏置点,总可以获得2次与3次高阶项为零的调制曲线;当微环1周损耗小于5dB时,线性范围总是可以达到90％以上;当损耗过大时,导致基于微环的全通滤波器的相位响应受限,虽然调制曲线在自身范围内依然保持高的线性度,但调制曲线固有的调制深度将限制整体线性范围。     

用纵向电光调制器测量透明材料的残余应力

基于光测弹性学中测量残余应力的基本理论，提出应用纵向电光调制器测量透明半透明材料残余应力的新方法。材料的残余应力会使通过材料后的线偏光产生相位延迟，而纵向电光调制器可以精确地调节线偏光的相位延迟，合理利用调节电光位相延迟补偿由残余应力引起的相位延迟，通过对调制电压的精确测量就能达到精确测量材料残余应力的目的。对两种标准聚碳酸酯的测量实验表明，采用这种方法测量物质残余应力装置简单，测量方便．且对残余应力的测量灵敏度容易达到λ／1000。     

频率响应法测量光强度调制器啁啾参数

描述一种利用光纤频率响应法测量光强度调制器啁啾参数的方法 .通过利用网络分析仪测量光强度调制器(电吸收调制器和马赫 -曾德尔型铌酸锂调制器 )经过光纤后的频率响应特性 ,从而间接测量啁啾参数 .实验结果与理论相吻合 .     

光波导法布里——帕罗调制器调制灵敏度分析

本文推导出了以ＬｉＮｂＯ３为衬底的光波导法布里－帕罗调制器的调制灵敏度表达式。分析了调制灵敏度与波导损耗、端面反射率的关系。讨论了入射光谱分布对调制灵敏度的影响，以及波导电极直接偏置电压对保证调制灵敏度的作用。     

考虑光谱宽度的光波导F-P调制器的灵敏度

光波导Febry-Perot(F-P)调制器具有调制灵敏度高的特点,在光电传感、光纤通信中有重要的应用价值。运用部分相干光理论,导出了考虑光源光谱宽度的光波导F－P调制器灵魂度表达式,讨论了光谱宽度对工的影响。由分析得到,对于确定的光原光谱宽度,波导端面反射率只有取合适的值,才能取得灵敏的调制效果。