双Mach-Zehnder干涉传感系统:偏振衰落控制提升高精度定位

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双Mach-Zehnder光纤干涉传感系统是精密仪器及机械领域的重要应用,它依赖于光的干涉原理来实现高精度的位置检测。然而,论文《双Mach-Zehnder光纤干涉传感系统中的偏振衰落控制》由曾周末、张溪默等人在天津大学精仪学院的研究中揭示了一个关键问题:偏振衰落现象对系统的精确度造成了挑战。这种现象源于传感光纤的偏振特性不一致性,使得系统对输入的偏振状态极为敏感,导致信号关联的不确定性,从而影响定位精度。 为了解决这一难题,研究者首先通过系统的偏振模型分析了偏振衰落的根源,强调了控制输入偏振状态对于消除衰落的重要性。他们深入研究了输入偏振态的两个参数对信号相关系数的影响,明确了偏振控制在算法优化中的必要性。在这个过程中,他们采用了模拟退火算法作为偏振控制策略,这是一种全局优化算法,能够有效地搜索到最佳的偏振工作点,从而保持系统检测信号的稳定性。 实验结果显示,这个偏振衰落控制方法不仅能够快速定位偏振态的工作点,还能持续稳定地控制信号的相关性,证明了其实际可行性和有效性。论文的关键点集中在了精密仪器设计、相干光学技术、Mach-Zehnder干涉仪的应用、以及偏振控制在解决偏振衰落问题上的核心作用上。此外,他们的研究成果对于提升分布式双Mach-Zehnder光纤干涉传感系统的定位精度具有重要的理论和实践意义,可能为未来的光纤传感器系统设计提供新的思路和技术支持。