[发明专利]一种光纤萨格奈克干涉仪渡越时间精密测量的方法

权利要求书

1.一种光纤萨格奈克干涉仪渡越时间精密测量方法，包括光纤萨格奈克干涉仪，其特征在于该方法的步骤如下：

1)在光纤萨格奈克干涉仪耦合器的第四条尾纤处连接另一个光电探测器，集成相位调制器引入的调制相位差固定，改变光源输出光功率，两个光电探测器将光强信号转换成电信号；

2)对步骤1)中两个光电探测器的输出信号用基于同一时钟的模数转换器进行采样，得到两组采样序列；

3)对步骤2)中两组采样序列进行相关处理，得到两组采样序列相关性最大时所对应的延迟点，根据采样率计算出光纤萨格奈克干涉仪的渡越时间。

2.根据权利要求1所述的一种光纤萨格奈克干涉仪渡越时间精密测量方法，其特征在于：所述集成相位调制器引入的相位差固定；所述改变光源输出光功率的实现方式，是光源加电瞬间至稳定输出光功率的过程或光源输出随外加调制信号变化光功率的过程。

3.根据权利要求1所述的一种光纤萨格奈克干涉仪渡越时间精密测量方法，其特征在于：所述基于同一时钟，采样率为f_s的两个模数转换器分别对各自光电探测器输出电信号进行模数转换，得到两组采样序列S₁(n)和S₂(n)。

4.根据权利要求3所述的一种光纤萨格奈克干涉仪渡越时间精密测量方法，其特征在于：对所述的两组采样序列S₁(n)和S₂(n)进行相关处理，公式如下：

其中，N_s为采样序列长度，Δn为两组采样序列的延迟点，取   值范围为[0，N_d]，N_d/f_s＞τ_估，其中τ估为光纤萨格奈克干涉仪渡越时间的估计值，得到对应累加值R(Δn)组成的序列 ，该序列的最大值用R_m表示，其对应的Δn为两组采样序列相关性最大的延迟点，记为Δn_m，此时光纤萨格奈克干涉仪的渡越时间τ通过下述公式来计算：

τ＝Δn_m/f_s    (2)

从上式可知，光纤萨格奈克干涉仪的渡越时间τ测量精度依赖于采样率f_s，提高采样率f_s可提升渡越时间的测量精度。