4路偏振切换技术增强光纤干涉仪抗衰落研究

"激光与光电子学进展"期刊的一篇名为“干涉型光纤传感系统偏振切换技术原理及实验研究”的文章深入探讨了光纤传感系统中一个关键的技术挑战：偏振衰落。作者团队，包括刘悦、蒋鹏、马丽娜、唐凯和胡正良，来自国防科学技术大学海洋科学与工程研究院，他们提出并研究了4路偏振切换技术在光纤干涉仪中的应用，以对抗由光纤双折射引起的信号衰落问题。 文章首先介绍了偏振切换技术的基本原理，这种技术旨在通过改变光的偏振态来抵消由于光纤的双折射特性导致的信号波动。双折射会导致光波在传播过程中产生两个不同的相速度，进而影响干涉信号的质量和稳定性。4路偏振切换技术的引入，是为了解决这一难题，构建了一个理论模型，并利用复数运算的方法将4路信号进行有效合成，以减少偏振效应的影响。 在实验部分，研究团队搭建了一个基于非平衡迈克尔孙干涉仪的实验系统，这是一个常见的光纤干涉仪结构，能够检测微小的物理变化。他们采用了相位产生载波技术（PGC）进行外调制，这是一种有效的信号解调方法，可以提高信号处理的精度和稳定性。通过实验，他们测试了4路偏振切换技术对抗偏振衰落的效果。 实验结果显示，当4路干涉信号被合成后，传输光纤的双折射影响得以消除，合成后的干涉信号解调结果与单路解调结果保持一致，证明了该技术的有效性。此外，合成信号的等效干涉度稳定在0.838，这表明系统的稳定性和抗干扰能力显著增强。 关键词包括光纤光学、偏振衰落、偏振切换以及相位产生载波技术调制，这些是本文的核心研究领域。文章的中图分类号为O436，文献标识码为A，表明这是一项基础科学研究。DOI编号为10.3788/LOP52.120606，提供了文章的在线访问路径。 这项工作不仅深化了我们对光纤传感系统中偏振问题的理解，还提供了一种实用的解决方案，对于提升光纤传感器的性能和可靠性具有重要意义，特别是在环境监测、结构健康检测等领域有广泛的应用前景。