[发明专利]一种双向马赫-泽德干涉仪系统及其偏振态调节方法

权利要求书

1.一种双向马赫-泽德干涉仪系统，其特征在于包括激光器、第一动态偏振控制器、第二动态偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第一干涉臂、第二干涉臂、传输光纤和微处理器，所述的第一动态偏振控制器和所述的第二动态偏振控制器分别与所述的微处理器连接，所述的激光器发出的光经所述的第一耦合器后分为两路，其中一路光经所述的第一动态偏振控制器和所述的第二耦合器后再次分光，分别进入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通过所述的第一干涉臂的光和通过所述的第二干涉臂的光在所述的第四耦合器合光后，再经所述的传输光纤及所述的第三耦合器构成顺时针光路，所述的顺时针光路的光通过第一探测器后接入所述的微处理器中；另一路光经所述的第二动态偏振控制器、所述的第三耦合器、所述的传输光纤到达所述的第四耦合器后进行分光，分别进入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通过所述的第一干涉臂的光和通过所述的第二干涉臂的光在所述的第二耦合器合光后构成逆时针光路，所述的逆时针光路的光通过第二探测器后接入所述的微处理器中，所述的微处理器根据所述的顺时针光路的光的可见度和所述的逆时针光路的光的可见度及所述的顺时针光路的光与所述的逆时针光路的光的相位差，确定所述的顺时针光路的光与所述的逆时针光路的光是否已达到双向马赫-泽德干涉仪系统的定位要求。

2.根据权利要求1所述的一种双向马赫-泽德干涉仪系统，其特征在于所述的第一干涉臂、所述的第二干涉臂和所述的传输光纤均为光缆中的光纤。

3.根据权利要求1或2所述的一种双向马赫-泽德干涉仪系统，其特征在于所述的微处理器采用以arm920t为内核的arm9处理器AT91rm9200。

4.一种双向马赫-泽德干涉仪系统的偏振态调节方法，其特征在于包括以下步骤：

①激光器发出的光经第一耦合器后分为两路，将经第一动态偏振控制器和第二耦合器后再次分光，分别进入第一干涉臂和第二干涉臂，在第四耦合器合光后，再经传输光纤及第三耦合器构成的一路光定义为顺时针光路的光；将经第二动态偏振控制器、第三耦合器、传输光纤到达第四耦合器后进行分光，分别进入第一干涉臂和第二干涉臂，在第二耦合器合光后构成的一路光定义为逆时针光路的光；

②通过按设定的长固定步长增加施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将顺时针光路的光的可见度调至最大值，将该最大值记为Vi_1m，同时通过按设定的长固定步长增加施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将逆时针光路的光的可见度调至最大值，将该最大值记为Vi_2m，其中，在向第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上或向第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上增加驱动电压的过程中，是将一个光纤挤压器的驱动电压增加至最大后再增加下一个光纤挤压器的驱动电压；

③微处理器判断Vi_1m是否大于Vi_2m，如果是，则将Vi_2m作为次最大条纹可见度，记为Vi_max，Vi_max=Vi_2m，然后执行步骤④，否则，将Vi_1m作为次最大条纹可见度，记为Vi_max，Vi_max=Vi_1m，然后执行步骤⑤，其中，Vi_max=Vi_2m和Vi_max=Vi_1m中的“=”为赋值符号；

④保持施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压不变，通过按设定的短固定步长增加施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将顺时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的可见度容限值内，即使得顺时针光路的光的可见度满足条件：Vi₁≤Vi_max±Vi_max×Vit，再执行步骤⑥，其中，可见度容限值取值为0.05~0.1，Vi₁表示顺时针光路的光的可见度，Vit表示可见度容限值；

⑤保持施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压不变，通过按设定的短固定步长增加施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将逆时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的可见度容限值内，即使得逆时针光路的光的可见度满足条件：Vi₂≤Vi_max±Vi_max×Vit，再执行步骤⑥，其中，可见度容限值取值为0.05~0.1，Vi₂表示逆时针光路的光的可见度，Vit表示可见度容限值；

⑥微处理器计算顺时针光路的光与逆时针光路的光的相位差，然后判断相位差是否小于设定的相位差容限，如果是，则认为顺时针光路的光的可见度和逆时针光路的光的可见度及顺时针光路的光与逆时针光路的光的相位差满足双向马赫-泽德干涉仪系统的定位要求，否则，执行步骤⑦；

⑦保持施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压不变，先按设定的长固定步长增加施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，当顺时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的70%～90%后，再按设定的短固定步长增加施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将顺时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的可见度容限值内，即使得顺时针光路的光的可见度满足条件：Vi₁≤Vi_max±Vi_max×Vit，再返回步骤⑥继续执行；

或保持施加于第一动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压不变，先按设定的长固定步长增加施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，当逆时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的70%～90%后，再按设定的短固定步长增加施加于第二动态偏振控制器中的四个光纤挤压器上的驱动电压，将逆时针光路的光的可见度调至次最大条纹可见度的可见度容限值内，即使得逆时针光路的光的可见度满足条件：Vi₂≤Vi_max±Vi_max×Vit，再返回步骤⑥继续执行。