一种Sagnac环形光路内嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程扫描器的光学自相关仪

摘要

本发明属于光纤技术领域，具体涉及的是一种可用于光纤陀螺研制和生产过程中的光源进行测试与分析，也可用于对光纤陀螺系统中的光纤耦合器、光纤以及光纤环的Sagnac环形光路内嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程扫描器的光学自相关仪。本发明包括光源、三端口光纤环形器、3dB光纤耦合器、待测器件、非平衡光程差扫描器、分光器、光谱分析仪、光电转换差动放大器、扫描控制单元、信号处理单元、自相关仪的数据总线和PC计算机，本相关仪是将各个主要关键光学器件置于一个等效环形干涉仪的系统中实现测量的。由于待测器件的测量环境与其工作环境相似，获得的测量结果有助于表征其在陀螺中工作状态下的实际工作情况及其特性。

主权项

一种Sagnac环形光路内嵌入非平衡Mach‑Zehnder型光程扫描器的光学自相关仪，包括光源(1)、三端口光纤环形器(2)、3dB光纤耦合器(3)、待测器件(4)、非平衡Mach‑Zehnder型光程差扫描器(5)、分光器(6)、光谱分析仪(7)、光电转换差动放大器(8)、扫描控制单元(9)、信号处理单元(10)、自相关仪的数据总线(11)和PC计算机(12)，光源与三端口光纤环形器的a端口相连，光纤环形器b端口与3dB光纤耦合器的e输入端相连接；而光纤环形器的c端口直接与第一光电探测器(D₁)相连；3dB光纤耦合器f接口与待测器件相接，待测器件与非平衡Mach‑Zehnder型光程扫描器相连接，非平衡Mach‑Zehnder型光程扫描器的另一端与3dB光纤耦合器的g端口相连，干涉信号分别由3dB光纤耦合器的输出端口经由三端口环行器的c端口输出到第一光电探测器；3dB光纤耦合器的h输出端口通过分光器6输出到第二光电探测器(D₂)，第一光电探测器和第二光电探测器经过差动放大器进行放大，放大信号输出到信号处理单元(10)，经由分光器(6)抵达光谱分析仪(7)的干涉信号以光谱的形式输出相干光的谱域信号；通过扫描控制单元(9)驱动非平衡Mach‑Zehnder型光程扫描器(5)形成两路光程差的变化，实现对光程差的扫描，从而获得自相关时域信号，由PC计算机通过数据总线(11)实现对光程差的扫描控制和时域数据及谱域数据的采集。