[实用新型]一种信号对比式激光相位自反馈干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及安全通信技术领域，特别涉及一种信号对比式激光相位自反馈干涉仪。

背景技术

迈克尔逊光纤干涉仪具有对温度、振动敏感、产生量子相位噪声等特点。基于以上的特点迈克尔逊干涉仪被广泛的应用在温度、振动、成像方面、量子通信方面。

在使用迈克尔逊干涉仪时需要使用自反馈控制系统使干涉仪稳定在π/2相位。传统的方法是使用PID自反馈控制器把光学相位稳定在π/2处。再对信号进行采集。这种方法的缺陷是受到外部环境因素影响，稳定的精度不够高，不能有效的确定外部环境对干涉仪的影响进而对干涉仪的相位进行精准的控制。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种信号对比式激光相位自反馈干涉仪以及自反馈干涉方法，以解决现有技术中迈克尔逊干涉仪相位调制时，使用PID自反馈控制器把光学相位稳定在π/2处，再对信号进行采集的方式受到外部环境因素影响较大，且稳定的精度不够高，不能有效对干涉仪的相位进行精准的控制的技术性缺陷。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种信号对比式激光相位自反馈干涉仪，包括连续光激光器、环形器、干涉仪、第一光电探测器、第二光电探测器、自反馈控制器以及干涉信号比较器，所述干涉仪包括光纤耦合器、所述光纤耦合器分别通过短臂光纤、长臂光纤均连接有法拉第镜，所述短臂光纤或/和长臂光纤上设置有相位调制器，所述连续光激光器通过环形器连接光纤耦合器，所述光纤耦合器的干涉输出端一路通过环形器连接第一光电探测器，一路直接连接第二光电探测器，所述第二光电探测器通过自反馈控制器连接相位调制器，所述第一光电探测器与第二光电探测器均连接干涉信号比较器。

优选地，所述短臂光纤上设置有可调衰减器。

优选地，所述自反馈控制器采用PID控制器。

一种信号对比式相位自反馈干涉方法，包括以下步骤：

1)连续光激光器发出连续信号光，通过环形器进入到光纤耦合器，光在耦合器中平均分为两路光分别进入干涉仪两个臂；

2)第一路光通过长臂光纤后，再经过法拉第镜反射回光纤耦合器，另一路光通过相位调制器，在到达法拉第镜后反射回光纤耦合器；

3)两路信号光返回至光纤耦合器后形成两路干涉信号，其中一路干涉信号由光纤耦合器进入第二光电探测器，在反馈控制器进行控制分析，并发送指令调节相位调制器来调节光学相位；

4)另一路干涉信号通过环形器后被第一光电探测器探测，与上一路干涉信号通过干涉信号比较器进行对比，确定该干涉信号所处的相位位置，并且发送控制指令给自反馈控制器，来调节相位调制器；

5)相位调制器调节两干涉信号所需相位差，即可稳定输出干涉后的信号光。

优选地，信号光经过短臂光纤时通过可调衰减器将光信号衰减至与长臂中的一致。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：

本实用新型的信号对比式激光相位自反馈干涉仪以及自反馈干涉方法，通过PID的初步控制干涉仪相位，然后通过两路干涉信号的对比和自反馈控制器的控制可以更加精确的控制干涉仪的光学相位，配合PID控制器可以更精准的控制干涉仪相位；有效的降低了环境对干涉仪相位影响，可精准的对干涉仪的相位进行控制。

附图说明

图1为本实用新型信号对比式激光相位自反馈干涉仪的原理框图。

图中：连续光激光器100、环形器200、干涉仪300、光纤耦合器301、短臂光纤302、长臂光纤303、法拉第镜304、相位调制器305、可调衰减器306、第一光电探测器400、第二光电探测器500、自反馈控制器600、干涉信号比较器700。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型进行清楚、完整地描述。