法拉第旋光镜角度与波长影响迈克耳孙干涉仪性能研究

"这篇文章主要研究了法拉第旋光镜（FRM）在单模光纤迈克耳孙干涉仪中的应用，以及FRM的旋转角度和工作波长对其性能的影响。通过琼斯矩阵方法进行理论分析和数值仿真，发现当FRM的旋转角度偏差不超过6°时，干涉仪的可视度能保持在0.9以上，证明了FRM在抑制偏振诱导信号衰落方面的有效性。同时，研究表明，当入射光波长在FRM中心波长的±71nm范围内变化时，干涉仪的可视度也能保持在0.9以上。实验结果显示，在1495.4-1606.7nm的波长区间内，干涉仪可以输出可视度接近1的稳定信号，表现出优秀的干涉性能。" 文章深入探讨了干涉型光纤传感系统中一个关键的技术问题——偏振诱导信号衰落的抑制。法拉第旋光镜作为一种有效手段，其在单模光纤迈克耳孙干涉仪中的作用至关重要。迈克耳孙干涉仪是利用光的干涉原理来测量物理量，如长度、折射率等，而偏振衰落现象会降低其测量精度和稳定性。FRM通过改变光的偏振状态，可以抵消由于光纤中偏振模式变化引起的信号衰落。 采用琼斯矩阵理论，研究人员对FRM单模光纤迈克耳孙干涉仪进行了详细的分析。琼斯矩阵是一种描述线性光学系统对光偏振状态影响的数学工具。分析表明，FRM的旋转角度对其性能有显著影响，当旋转角度偏差控制在6°以内时，干涉仪的可视度（衡量干涉条纹清晰度的指标）能够保持在一个较高的水平，这意味着系统的稳定性得到了保证。 此外，文章还关注了工作波长变化对干涉性能的影响。在FRM的中心波长附近一定范围内，干涉仪能保持良好的可视度。这为实际应用中选择合适的工作波长提供了依据，确保了在不同环境条件下，干涉仪依然能够提供准确的测量结果。 实验结果进一步验证了理论分析，指出在1495.4纳米至1606.7纳米的波长范围内，干涉仪可以实现接近于1的可视度，意味着几乎无衰减的干涉信号输出。这一范围涵盖了光纤通信中常用的波段，使得该技术在光通信领域具有广泛的应用前景。 该研究不仅揭示了法拉第旋光镜在抑制偏振衰落中的作用机制，而且为优化单模光纤迈克耳孙干涉仪的性能提供了理论指导和实验依据。这些发现对于提高光纤传感器的稳定性和测量精度具有重要意义，对于发展高精度的光纤传感系统，特别是那些对偏振敏感的光纤应用，如光纤陀螺、光纤应变和温度传感器等，具有重要的理论价值和实践意义。