[发明专利]抗偏振衰落及偏振相位噪声的全光纤Mach-Zehnder干涉仪

摘要

本发明涉及一种解决光纤Mach-Zehnder干涉仪中偏振扰动引起的偏振衰落及偏振相位噪声问题的方法和系统。本发明方法通过在光纤Mach-Zehnder干涉仪的两干涉臂间桥接一个级联光纤环链，将一对干涉光分解为传输路径不同的无穷多对微小干涉光。通过环长设计可使不同传输路径的光分量之间不相干，并优化设计光分路器的耦合系数，使光分量强度分布合理。每一对微小光分量的偏振状态是随机的，但所有干涉光对的传输相位差相同，因此该光纤Mach-Zehnder干涉仪的输出是各不同传输路径所对应的大量相干光分量对的干涉结果的统计平均。当独立干涉的光分量对数目足够多时，统计干涉结果则趋于稳定，由此可解决系统中偏振扰动引起的偏振相位噪声及偏振衰落问题。

主权项

1、一种抗偏振衰落及偏振相位噪声的全光纤Mach-Zehnder干涉仪，包括一个光纤Mach-Zehnder干涉仪(9)：由一个光源(1)输出的光经一个光隔离器(2)和一个1∶1的光分路器(3)后分成两路强度相同的光进入两个干涉臂(L1、L2)，其特性在于：有一个级联光纤环链(5)通过另两个1∶1光分路器(4、6)桥接在所述两个干涉臂(L1、L2)上，一个干涉臂(L1)的光由其光分路器(4)经级联光纤环链(5)至另一光分路器(6)后经光路(L4)至另一个光分路器(7)后到一个光检测器(8)，而另一个干涉臂(L2)的光由其光分路器(6)经级联光环链(5)至另一光分路器(4)后经光分路器(7)到所述光电检测器(8)；所述级联光纤环链(5)使MACH-ZEHNDER的两干涉臂上的光沿相反方向经过光纤延迟环链，分别将两干涉臂上的光分解为无穷多个传输路径不同的微小光分量，同一臂上，不同传输路径的微小光分量之间不相干；每个光传播路径对应着两干涉臂上的一对在光纤延迟环链上同路径但反向经过、等光功率、偏振态随机的两个相干分量，且所有传播路径的对应的两干相干分量具有相同的相位差；因此，接收光是所有分离路径所对应的两臂上的干涉光的独立干涉结果的统计平均，由此实现系统检测结果与系统中光源及光纤干涉结构中的引入的随机偏振扰动无关，解决该偏振扰动导致的偏振相位噪声及偏振衰落因此实现抗偏振衰落。