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多功能马赫-曾德尔分振幅干涉仪设计与应用
1
作者 秦哲 郭迪智 +5 位作者 谭智元 李梦欣 梁舒畅 谭宇豪 余化涛 胡雪兰 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期216-224,共9页
为了解决传统迈克尔逊分振幅干涉仪在实验多样性和灵活性方面的限制,基于马赫-曾德尔分振幅干涉技术自主设计了一款多功能干涉仪。该仪器突破传统装置在可拓展性与光路空间上的局限,通过自主设计的实验方案,实现了相干条件验证、干涉条... 为了解决传统迈克尔逊分振幅干涉仪在实验多样性和灵活性方面的限制,基于马赫-曾德尔分振幅干涉技术自主设计了一款多功能干涉仪。该仪器突破传统装置在可拓展性与光路空间上的局限,通过自主设计的实验方案,实现了相干条件验证、干涉条纹对比度研究两项定性实验,以及薄膜折射率测定和空气折射率测定两项定量实验。实验结果表明,该仪器测量精度高,测得的薄膜折射率为1.509,相对误差仅为0.4%;测得空气折射率的平均值为1.000 16,相对误差仅为0.01%。与传统迈克尔逊干涉仪相比,该仪器具有集成度高、重量轻、成本低和操作简便等优点,曾获全国大学生物理实验竞赛国家级三等奖,适用于大学物理实验教学和薄膜光学研究等,具有广阔的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 分振幅干涉 相干条件 薄膜折射率 空气折射率
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基于八芯光纤的微双臂马赫-曾德尔干涉仪光纤曲率传感器
2
作者 季思含 曹蕾 +5 位作者 潘思佳 刘杰 钱嘉懿 庄浩然 朱晓军 赵继聪 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期402-407,共6页
提出并验证了一种基于八芯光纤(Eight-Core Fiber, ECF)用于曲率测量的微型双臂马赫-曾德尔干涉仪(Mini-Two-Path Mach-Zehnder Interferometer, MTP-MZI)传感器。该传感器的传感臂由单模光纤(Single-Mode Fiber, SMF)与ECF直接熔接而... 提出并验证了一种基于八芯光纤(Eight-Core Fiber, ECF)用于曲率测量的微型双臂马赫-曾德尔干涉仪(Mini-Two-Path Mach-Zehnder Interferometer, MTP-MZI)传感器。该传感器的传感臂由单模光纤(Single-Mode Fiber, SMF)与ECF直接熔接而形成在线型马赫-曾德尔干涉仪(Inline Mach-Zehnder Interferometer, IMZI),参考臂为SMF。两臂采用简单的电弧放电技术直接熔接而成。在曲率实验中,采用三种不同长度的ECF与SMF组成不同的传感臂进行曲率检测。实验结果发现,在同样的曲率范围内,IMZI结构的传感器无明显干涉现象,或有干涉现象时,灵敏度极低。当曲率变化范围为0~0.078 37 m^(-1)时,曲率灵敏度仅为5.503 dB/m^(-1)。而使用所提出的MTP-MZI,其传感器具有明显的干涉现象。在相同的曲率范围内,即0~0.078 37 m^(-1)时,最大曲率灵敏度为-50.382 dB/m^(-1)。对比实验结果表明,双臂结构能够有效提高传感器的灵敏度,为制备结构简单、体积小、成本低、易解调的光纤传感器提供了一种有效方法和途径。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 八芯光纤 微双臂 曲率传感
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光缆结构对马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统性能影响
3
作者 沙洲 桂婕 +1 位作者 封皓 芮小博 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期726-739,共14页
光缆是马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的重要组成部分,其结构对系统的传感性能有很大影响.实验选择了玻璃纤维增强塑料(GFRP)单芯光缆、螺旋铠装光缆、钢丝铠装光缆、层绞式复合光缆4种具有典型结构的光缆,设计了9种光缆结构组合,... 光缆是马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的重要组成部分,其结构对系统的传感性能有很大影响.实验选择了玻璃纤维增强塑料(GFRP)单芯光缆、螺旋铠装光缆、钢丝铠装光缆、层绞式复合光缆4种具有典型结构的光缆,设计了9种光缆结构组合,研究了各组合对单频稳态振动和宽频瞬态振动的响应特性,分析了系统信噪比随振源频率和振幅的变化趋势,比较了不同的光缆结构组合在相同振动激励下的响应差异.通过数值模拟为每种光缆建立模型,仿真得到光缆受到外界信号作用时的截面应力分布和光纤内部应力变化曲线.研究结果表明,光缆结构不同的组合比光缆结构相同的组合具有更高的灵敏度;所有光缆组合对振动信号的频率响应没有显著差异,且均表现出较高的信噪比;在幅值响应方面,双钢丝铠装光缆组合与振动信号的振幅间呈现良好的线性关系,双GFRP单芯光缆组合、双层绞式复合光缆紧套光纤组合较差,其他组合则没有线性关系;注油光纤可以衰减高频信号,有一定的高频滤波功能;螺旋铠装光缆在大振幅信号下更容易产生噪声.研究结果可为实际工程中马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的光缆选型提供参考. 展开更多
关键词 光纤传感 光缆结构 马赫-曾德尔干涉仪 振动
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一种基于半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪的新型全光信头和净荷分离方案(英文) 被引量：4
4
作者 李敏 牛长流 +2 位作者 吕召彪 张民 叶培大 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1229-1233,共5页
提出一种新型的光分组信头净荷分离方案.利用一个非对称半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪提取出信头脉冲,然后再利用对称的SOA-MZIs构建异或门,完成信头脉冲和光分组脉冲在差分调制下的逻辑运算,提取出净荷脉冲.在50Gb/s速率下,数值仿... 提出一种新型的光分组信头净荷分离方案.利用一个非对称半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪提取出信头脉冲,然后再利用对称的SOA-MZIs构建异或门,完成信头脉冲和光分组脉冲在差分调制下的逻辑运算,提取出净荷脉冲.在50Gb/s速率下,数值仿真表明提取出的信头和净荷信号的开关比均超过16dB.此外通过更改参数设置.该方案还可以应用到不同速率,不同信头长度的信头净荷分离中. 展开更多
关键词 半导体光放大器(SOA) 马赫-曾德尔干涉仪(mzi) 交叉相位调制(XPM) 差分调制
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基于光纤粗锥型马赫-曾德尔干涉仪的高灵敏度温度传感器的研制 被引量：20
5
作者 赵娜 傅海威 +3 位作者 邵敏 李辉栋 刘颖刚 乔学光 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1722-1726,共5页
光纤传感是现代光纤技术的重要应用之一。制作了一种基于两个单模光纤粗锥串接的全光纤型马赫-曾德尔高温高灵敏温度传感器。纤芯中传输的光通过第一个光纤锥耦合，一部分进入纤芯传输，另一部分进入包层形成包层模，纤芯模和包层模具... 光纤传感是现代光纤技术的重要应用之一。制作了一种基于两个单模光纤粗锥串接的全光纤型马赫-曾德尔高温高灵敏温度传感器。纤芯中传输的光通过第一个光纤锥耦合，一部分进入纤芯传输，另一部分进入包层形成包层模，纤芯模和包层模具有不同的有效折射率，经过干涉臂的传输产生了光程差。纤芯和包层传输的光再经过第二个光纤锥耦合，形成干涉进入输出光纤传输。对不同长度的传感器进行实验研究，得出传感臂长度与干涉周期之间的关系。研究了传感器温度响应特性，给出了温度响应灵敏度。实验结果表明，在30～400℃温度范围内，长度为35 mm的传感器可以得到较高的温度响应灵敏度，其响应灵敏度为0．115 nm·℃^-1。利用傅里叶变换对传感器透射谱进行了分析，可以确定在长度为35 mm的传感器中仅有基模LP01和高阶模LP08两种模式，透射谱就是由这两种模式干涉形成的。该传感器体积小、精度高、抗电磁干扰，具有易于制作、对比度大、质轻、灵敏度高、耐高温等优点。可用于高温气体温度测量及油气井测井等领域的高灵敏度温度传感测量。 展开更多
关键词 光纤传感器 温度传感 马赫-曾德尔干涉仪 光纤锥
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基于3×3耦合器的双马赫-曾德尔干涉仪数字化相位解调 被引量：16
6
作者 曾周末 刘芳 +1 位作者 封皓 冯欣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1410-1417,共8页
由于马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)光纤干涉传感系统的定位精度在实际应用中受到初始相位偏移的影响,本文针对系统的光路结构,提出了一种基于3×3耦合器的被动数字化解调方法。利用3×3耦合器的2路输出信号构成椭圆曲线,在约束条... 由于马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)光纤干涉传感系统的定位精度在实际应用中受到初始相位偏移的影响,本文针对系统的光路结构,提出了一种基于3×3耦合器的被动数字化解调方法。利用3×3耦合器的2路输出信号构成椭圆曲线,在约束条件下对信号系数进行最小二乘拟合,然后采用微分交叉相乘法解调出相位信号。与传统的解调方法相比,提出的方法降低了对耦合器高对称性的要求,不需限制其它参数;约束条件下椭圆拟合的鲁棒性好,尤其是对于椭圆度较差的数据点具有很强的适应能力,适用于微弱振动信号的解调。仿真结果和现场实验数据证明该方法切实有效,运算量小,利用现场数据解调出的相位信号相关性达到0.992 0;互相关计算显示其在总长43km的管道上的定位误差为81.2m,有效提高了系统性能。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 信号解调 3×3耦合器 椭圆拟合 最小二乘法
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双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪的温度特性 被引量：8
7
作者 范林勇 江微微 +2 位作者 赵瑞峰 裴丽 简水生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-9,共9页
对适用于温度传感的双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪进行了研究,并通过将一根单模双芯光纤熔接在两根单模光纤之间,制得了双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪型梳状滤波器。用干涉原理分别分析了该器件传输谱的自由空间谱宽与波长、双芯光纤的长度和... 对适用于温度传感的双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪进行了研究,并通过将一根单模双芯光纤熔接在两根单模光纤之间,制得了双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪型梳状滤波器。用干涉原理分别分析了该器件传输谱的自由空间谱宽与波长、双芯光纤的长度和两纤芯间的有效折射率差的关系,实验检测了它的温度特性。结果显示,随着温度的升高,该器件的传输谱发生红移。在相同温差下,不同波长处的波长漂移值不同,短波长处波长漂移较小,长波长处波长漂移较大。在固定波长处,该器件的传输谱的波长漂移实验数据与温度变化具有较好的二次曲线关系。该器件的温度灵敏度和波长有关,不同波长处灵敏度不同;固定波长处,灵敏度与温度成正比。另外,通过对单模光纤与双芯光纤熔接处的拉锥处理,可以有效降低所制器件的插入损耗。实验制得了插入损耗约为7 dB的梳状滤波器,其体积小、制作容易、与光纤系统具有良好的匹配性,可应用于光纤温度传感。 展开更多
关键词 温度传感 光纤传感 马赫-曾德尔干涉仪 双芯光纤 梳状滤波器
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基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的电压传感研究 被引量：8
8
作者 黄勇林 冯德军 +4 位作者 许兆文 童峥嵘 开桂坛 赵启大 董孝义 《传感技术学报》 CAS CSCD 2001年第4期344-348,共5页
利用压电陶瓷 ( PZT)的电致伸缩效应 ,我们报道了一种全光纤马赫 -曾德尔干涉仪 ( MZI)电压传感器 ,对直流电压传感特性进行了实验研究 .采用波长定标法 ,在消除环境干扰的情况下 ,当直流电压在 -58～ 58V范围内变化时 ,波长改变了 3 .8... 利用压电陶瓷 ( PZT)的电致伸缩效应 ,我们报道了一种全光纤马赫 -曾德尔干涉仪 ( MZI)电压传感器 ,对直流电压传感特性进行了实验研究 .采用波长定标法 ,在消除环境干扰的情况下 ,当直流电压在 -58～ 58V范围内变化时 ,波长改变了 3 .86nm,调谐灵敏度为 0 .0 3 3 nm/ V,线性拟合度为 0 . 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 电压传感 压电陶瓷
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基于马赫-曾德尔干涉仪的全光逻辑异或门理论研究 被引量：12
9
作者 潘炜 邹龙方 +1 位作者 罗斌 邹喜华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期339-347,共9页
基于半导体光放大器(SOA)和线性光放大器(LOA)构成的马赫曾德尔干涉仪(MZI),从速率方程出发,模拟了LOA的泵浦放大和增益箝制特性,建立了SOA MZI和LOA MZI结构全光异或门数值模型,通过控制探测光功率和偏置电流,实现了两路40Gbit/s信号... 基于半导体光放大器(SOA)和线性光放大器(LOA)构成的马赫曾德尔干涉仪(MZI),从速率方程出发,模拟了LOA的泵浦放大和增益箝制特性,建立了SOA MZI和LOA MZI结构全光异或门数值模型,通过控制探测光功率和偏置电流,实现了两路40Gbit/s信号的异或运算。并通过求解速率方程,对异或运算的结果进行了分析和比较;从器件结构上对2种异或门运算结果的差异给出了解释。结果表明:SOA和LOA中载流子恢复时间限制了信号处理速度;合理控制偏置电流和探测光功率可以提高信号处理能力;LOA具有增益箝制作用,对输入信号的扰动具有不敏感性;与SOA MZI异或门相比,LOA MZI异或门输出信号的消光比较高,功率较低;对于输出脉冲波形而言,LOA MZI异或门性能优于SOA MZI异或门。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 全光逻辑异或门 半导体光放大器 线性光放大器
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非对称马赫-曾德尔干涉仪型不等带宽光学梳状滤波器 被引量：5
10
作者 章宝歌 李碧琦 鲁彦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2150-2155,共6页
为提高光交错复用器系统带宽的有效利用率,满足系统中不同传输速率对带宽的要求,针对信道间隔为50 GHz的输入信号提出了新的非对称MZI型不等带宽光学梳状滤波器,研究了该系统的输出谱和制作方法。基于光纤传输理论分析了设计构成,给出... 为提高光交错复用器系统带宽的有效利用率,满足系统中不同传输速率对带宽的要求,针对信道间隔为50 GHz的输入信号提出了新的非对称MZI型不等带宽光学梳状滤波器,研究了该系统的输出谱和制作方法。基于光纤传输理论分析了设计构成,给出了输出谱表达式及设计中所需要的实验参量。当滤波器的两对光纤干涉臂长度差相等,各耦合器的耦合系数选取适当时,该器件实现了奇偶信道上不等带宽输出,可分别用于10 Gb/s和40 Gb/s传输,信道间隔为0.8 nm,信道隔离度>25 dB;分析还发现该器件对3个耦合器的耦合参数不敏感。实验表明:该器件不仅能实现不等带宽输出功能,在实际制作过程中还由于器件对耦合器的耦合参数要求不是十分严格而降低了器件实际制作难度,因此具有实用价值。 展开更多
关键词 光纤耦合器 马赫-曾德尔干涉仪 不等带宽 光学梳状滤波器
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耦合环形腔马赫-曾德尔干涉仪瞬态响应及应用 被引量：2
11
作者 李立 张新陆 +1 位作者 孙平平 陈历学 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1788-1792,共5页
对耦合环形腔马赫-曾德尔干涉仪光脉冲瞬态响应进行了理论和数值研究.利用光束追迹法推导了脉冲传输的解析关系,并数值模拟了传输光场随时间的演化.输出脉冲形状可通过控制损耗进行调解,响应速度为皮秒量级.由于马赫-曾德尔干涉仪两输... 对耦合环形腔马赫-曾德尔干涉仪光脉冲瞬态响应进行了理论和数值研究.利用光束追迹法推导了脉冲传输的解析关系,并数值模拟了传输光场随时间的演化.输出脉冲形状可通过控制损耗进行调解,响应速度为皮秒量级.由于马赫-曾德尔干涉仪两输出端口的互补性,在输出端可同时实现光脉冲微分和积分操作.利用损耗控制机制,可实现单通道脉冲微分和积分操作转换.引入增益补偿损耗,可实现脉冲压缩及产生可调单一触发光脉冲. 展开更多
关键词 环形腔 马赫-曾德尔干涉仪 瞬态响应
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基于光纤布喇格光栅和马赫-曾德尔干涉仪的新型ROADM 被引量：2
12
作者 王卓 罗志祥 +2 位作者 黄启睿 夏鸣 胡嘉 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期13-15,共3页
讨论了单极的基于光纤布喇格光栅的马赫-曾德尔干涉仪(MZ-FBG)的串联OADM,并且在单极的MZ-FBG基础上加入光开关和合波器进行改进,设计了一种新型的并联ROADM。这种结构的ROADM避免了串联OADM缺乏可控机制和保护功能的缺点,具有很大的可... 讨论了单极的基于光纤布喇格光栅的马赫-曾德尔干涉仪(MZ-FBG)的串联OADM,并且在单极的MZ-FBG基础上加入光开关和合波器进行改进,设计了一种新型的并联ROADM。这种结构的ROADM避免了串联OADM缺乏可控机制和保护功能的缺点,具有很大的可扩展性。为验证该结构的优越性,设计并分析了4级并联的ROADM,实验结果表明,该ROADM在直通状态、下载状态和上载状态下的平均插入损耗均小于3dB,信号间的隔离度大于20dB。最后讨论了影响该结构的ROADM性能的主要因素。 展开更多
关键词 光纤通信技术 可重构光分插复用器 光纤布喇格光栅 马赫-曾德尔干涉仪 密集波分复用
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孔型硅光子晶体中折叠式马赫-曾德尔干涉仪(英文) 被引量：1
13
作者 陈曦曜 王宇飞 +1 位作者 邱怡申 李晖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1933-1937,共5页
设计了基于孔型硅光子晶体的折叠式马赫-曾德尔干涉仪.它由一个光反射器和几个光分束器构成.在干涉仪中,窄光束依赖自准直效应进行传输.利用时域有限差分法研究了折叠式马赫-曾德尔干涉仪的特性.结果表明,在0.255～0.270c/a的归一化频... 设计了基于孔型硅光子晶体的折叠式马赫-曾德尔干涉仪.它由一个光反射器和几个光分束器构成.在干涉仪中,窄光束依赖自准直效应进行传输.利用时域有限差分法研究了折叠式马赫-曾德尔干涉仪的特性.结果表明,在0.255～0.270c/a的归一化频率范围内,干涉仪的两个透射谱均为正弦形且强度互补,透射谱的透射峰间距随着干涉仪两臂的光程差的增大而减小.该折叠式干涉仪结构紧凑,尺寸比非折叠式光子晶体马赫-曾德尔干涉仪要小许多,有望作为信道解复用器应用于光子芯片中. 展开更多
关键词 光子晶体 自准直 马赫-曾德尔干涉仪
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基于马赫-曾德尔干涉仪的单相关峰联合变换相关技术 被引量：1
14
作者 邓晓鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期499-505,共7页
针对经典联合变换相关器互相关峰能量分散以及输入图像大小和相对位置受到限制的缺陷,提出了基于马赫-曾德尔干涉仪的单相关峰联合变换相关技术。目标图像和参考图像通过马赫-曾德尔干涉仪的两臂无相对位移输入,实现了互相关峰重叠位于... 针对经典联合变换相关器互相关峰能量分散以及输入图像大小和相对位置受到限制的缺陷,提出了基于马赫-曾德尔干涉仪的单相关峰联合变换相关技术。目标图像和参考图像通过马赫-曾德尔干涉仪的两臂无相对位移输入,实现了互相关峰重叠位于探测器中心,缓解了输入图像的大小和相对位置与变换透镜孔径和探测器接收面积之间的矛盾;采用功率谱相减技术,消除了零级自相关峰对互相关峰的影响,增强了衍射效率。理论分析和实验结果表明,该方法不仅能获得高强度的单相关峰,使抗噪声能力是CJTC的6倍,从而大大增强了识别能力,而且充分利用了输入面空间带宽和探测器的效率,降低了系统成本,特别适合于弱信号噪声环境和大尺寸图像的识别。 展开更多
关键词 联合变换相关 马赫-曾德尔干涉仪 单相关峰 相对位移
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主动关联马赫-曾德尔干涉仪中多参数相位估值的极限
15
作者 王强 曾杰 +1 位作者 焦高锋 袁春华 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期135-142,共8页
基于量子费歇尔信息和量子费希尔信息矩阵理论,研究了三端口输入的主动关联马赫-曾德尔(Mach-Zehnder,MZ)干涉仪在两种不同输入态下的相位估值极限.研究结果得到,在单个端口输入任意光场的情况下,利用相位平均和量子费歇尔信息矩阵理论... 基于量子费歇尔信息和量子费希尔信息矩阵理论,研究了三端口输入的主动关联马赫-曾德尔(Mach-Zehnder,MZ)干涉仪在两种不同输入态下的相位估值极限.研究结果得到,在单个端口输入任意光场的情况下,利用相位平均和量子费歇尔信息矩阵理论消除了输入光场的涨落对相位估值极限的影响;而在双端口输入相干态的情况下,无法消除光场涨落对估值极限的影响,且相位估值极限依赖于输入的双相干光的初始相位. 展开更多
关键词 主动关联马赫-曾德尔干涉仪 量子费歇尔信息矩阵 相位估值 非线性分束器
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单环和双环微环谐振腔应用于马赫-曾德尔干涉仪滤波器的特性分析 被引量：18
16
作者 晏崇宇 高劭宏 +4 位作者 宋东雨 安利民 刘剑波 肖德航 张子欣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期45-52,共8页
将微环谐振腔应用于普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器中,构成一种新型滤波器,用信号流程图法推导了其输出端传递函数,并对其输出结果进行了模拟.结果表明:该滤波器能输出透过率近似平顶和平底的矩形方波,自由光谱范围达111GHz,消光比达10.2... 将微环谐振腔应用于普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器中,构成一种新型滤波器,用信号流程图法推导了其输出端传递函数,并对其输出结果进行了模拟.结果表明:该滤波器能输出透过率近似平顶和平底的矩形方波,自由光谱范围达111GHz,消光比达10.2dB.和普通的马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,自由光谱范围、消光比、精细度都显著提高.改变微环谐振腔和马赫-曾德尔干涉仪滤波器的组合方式,得到更多的输出波形.讨论了各项参量对器件输出性能的影响. 展开更多
关键词 波导光学 光滤波器 信号流程图 微环谐振腔 马赫-曾德尔干涉仪 光学器件 光通信
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马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器优化计算 被引量：5
17
作者 王小力 朱益清 朱拓 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第4期445-448,共4页
提出了一种具有方波形输出谱的级联马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器的优化计算方法。利用传输矩阵法将级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的输出光谱表示为显式函数,采用独特的递推方法将理想的梳状滤波器的方波型输出函数展开,当这2个函数... 提出了一种具有方波形输出谱的级联马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器的优化计算方法。利用传输矩阵法将级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的输出光谱表示为显式函数,采用独特的递推方法将理想的梳状滤波器的方波型输出函数展开,当这2个函数的系数对比时,有时候没有精确解,此时利用Matlab,通过特别的优化计算,可以得到级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的近似结构参数,使其输出谱近似为方波。设计实例表明:此种优化计算方法非常方便、灵活和有效。 展开更多
关键词 级联马赫-曾德尔干涉仪 梳状滤波器 MATLAB 优化计算
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用于检测激光棒的变倾角马赫-曾德尔干涉仪 被引量：3
18
作者 孔璐 陈磊 +3 位作者 丁煜 吴志飞 郑东晖 朱文华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期52-59,共8页
为实现激光棒透射波前的测量,改善一般泰曼型或斐索型干涉仪测量小口径激光棒透射波前时的边缘衍射效应,研究了一种变倾角移相马赫-曾德尔干涉仪。通过调整移相反射镜的倾斜姿态,改变入射到马赫-曾德尔干涉光路的光束倾角,参考光束与测... 为实现激光棒透射波前的测量,改善一般泰曼型或斐索型干涉仪测量小口径激光棒透射波前时的边缘衍射效应,研究了一种变倾角移相马赫-曾德尔干涉仪。通过调整移相反射镜的倾斜姿态,改变入射到马赫-曾德尔干涉光路的光束倾角,参考光束与测试光束的光程差随之变化,从而在相干光之间引入相移,实现了相移干涉测量。利用该干涉仪测量一根口径为Ф6 mm、长度为60 mm激光棒(Nd:YAG)的透射波前,测量结果的峰谷值(PV)为0.391λ,均方根值(RMS)为0.056λ;使用ZYGO激光干涉仪测量同一根激光棒,其透射波前的峰谷值(PV)为0.370λ,均方根值(RMS)为0.064λ。对比结果表明该干涉仪能实现光学元件透射波前的高精度检测,测试结果的一致性验证了该方案的可行性。该变倾角移相方法具有较高的移相精度和较大的移相范围,且该变倾角干涉系统中光束仅一次透过待测激光棒,可有效抑制多光束干涉现象,改善小口径激光棒的边缘衍射效应。 展开更多
关键词 干涉测量 马赫-曾德尔干涉仪 变倾角移相 激光棒
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基于光纤马赫-曾德尔干涉仪光纤水听器的实验研究 被引量：4
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作者 曹振洲 刘维 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期64-66,共3页
本文对基于马赫-曾德尔干涉技术的光纤水听器系统进行了实验研究.根据光外差检测原理,利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对鱼群活动引起的扰动信号进行了测量和分析.得到在一定条件下,随着鱼群活动区域面积的增加或温度的降低,探... 本文对基于马赫-曾德尔干涉技术的光纤水听器系统进行了实验研究.根据光外差检测原理,利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对鱼群活动引起的扰动信号进行了测量和分析.得到在一定条件下,随着鱼群活动区域面积的增加或温度的降低,探测灵敏度呈线性减小,最小分辨能力下降的结论.实验结果表明:随着活动区域直径的降低,系统灵敏度分别为1.606 6、2.349 9和2.412 5μW/条,最小分辨力分别为14、10和8条;随着活动区域温度的降低,系统灵敏度分别为1.339 1、1.022 7和0.432 1μW/条,最小分辨力分别为4、6和18条,测量结果与分析得到的结论一致. 展开更多
关键词 全光纤马赫-曾德尔干涉仪 水听器 模拟实验 光外差探测 灵敏度
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马赫-曾德尔干涉仪频谱特性及入射视场展宽技术研究 被引量：1
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作者 夏玉宁 王钊 +3 位作者 张云 沈法华 仇成群 徐华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期796-805,共10页
马赫-曾德尔干涉仪(MZI)具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点,在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用。然而,在实际应用中MZI频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑入射光发散角2θ_(0)和谱宽Δν的影响... 马赫-曾德尔干涉仪(MZI)具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点,在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用。然而,在实际应用中MZI频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑入射光发散角2θ_(0)和谱宽Δν的影响下,MZI干涉频谱的理论表达式,并定量分析了其对MZI频谱的影响。结果表明:MZI的光程差l越大,其频谱受Δν的影响越显著,l与入射光波长λ比值越大,其频谱受θ_(0)的影响越显著;当λ=355 nm,l=3 cm时(第1种情形),Δν=10 GHz和θ_(0)=4.5 mrad将分别使条纹对比度K降至2.8%和16.3%;当λ=532 nm,l=59 cm时(第2种情形),Δν=0.5 GHz和θ_(0)=1.25 mrad将分别使K降至3.2%和15%。为减小发散角的影响,从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术。结果表明:若补偿棱镜厚度d和折射率n满足d=nl/(n􀀀1),对应第1种情形,θ_(0)=50 mrad时K仍高于93.1%,θ_(0)=70 mrad时K将降至33.3%;在第2种情形下,θ_(0)=25 mrad时K仍高于94.0%,θ_(0)=35 mrad时K将降至37.6%。若d依据不同θ_(0)取不同最优值时,在第1种情形下,θ_(0)=70 mrad时K仍高于92.1%;而在第2种情形下,θ_(0)=35 mrad时K仍高于94.4%。 展开更多
关键词 光谱学 马赫-曾德尔干涉仪 光束发散角 谱宽 视场展宽 条纹对比度
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