一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111865421A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010777055.9(22)申请日2020.08.05(71)申请人中国电子科技集团公司第三十四研究所地址541004广西壮族自治区桂林市七星区六合路98号申请人中国科学院国家授时中心(72)发明人岳耀笠张首刚高帅和胡珍源刘鹏飞农定鹏张昕王航(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107代理人陈跃琳(51)Int.Cl.H04B10/2507(2013.01)权利要求书4页说明书12页附图8页(54)发明名称一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器(57)摘要本发明公开一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器，采用等长光纤替代法，即令输入端或输出端光纤干涉仪的测量臂中非公共光纤段长度与盲区光纤长度一致，从而等效测量盲区光纤的相位漂移，实现了业务光信号在光纤链路传输的相位漂移检测误差最小化，从而获得更高的相位补偿精度。实验表明，在等长替代光纤长度误差为1cm时，该段等长替代光纤造成的长期(24h)系统相位漂移检测误差小于10fs，短时间(1s)的系统相位漂移检测误差可以忽略不计。CN111865421ACN111865421A权利要求书1/4页1.一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器，该光纤相位补偿器设置在光纤传输链路上，该光纤传输链路包括1个业务信号发射端和1个业务信号接收端；其特征是：该光纤相位补偿器包括输入端光纤干涉仪、输出端光纤干涉仪、控制电路和相位补偿模块；输入端光纤干涉仪和输出端光纤干涉仪结构相同，均为迈克尔逊干涉仪；每个迈克尔逊干涉仪各由远端波分复用器、远端法拉第磁旋转反射镜、本地波分复用器、本地法拉第磁旋转反射镜、光纤耦合器、2个光电探测器、以及窄线宽激光器组成；其中光纤耦合器至少包括5个端口，其中2个端口位于该光纤耦合器的一侧，另外3个端口位于光纤耦合器的另一侧；输入端光纤干涉仪的远端波分复用器的反射端与业务信号发射端连接；输出端光纤干涉仪的远端波分复用器的反射端与业务信号接收端连接；远端波分复用器的透射端连接远端法拉第磁旋转反射镜；远端波分复用器的公共端与本地波分复用器的公共端连接；本地波分复用器的透射端和本地法拉第磁旋转反射镜分别与光纤耦合器的一侧的2个端口连接；窄线宽激光器和2个光电探测器分别与光纤耦合器的另一侧的3个端口连接；输入端光纤干涉仪的本地波分复用器的反射端与输出端光纤干涉仪的本地波分复用器的反射端连接；输入端光纤干涉仪的2个光电探测器与输出端光纤干涉仪的2个光电探测器连接控制电路的输入端；控制电路的输出端连接相位补偿模块的控制端；相位补偿模块设置在输入端光纤干涉仪和/或输出端光纤干涉仪的远端波分复用器的公共端和本地波分复用器的公共端之间的测量臂内。2.根据权利要求1所述的一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器，其特征是：输入端光纤干涉仪的远端法拉第磁旋转反射镜至输入端光纤干涉仪的远端波分复用器的光程与业务信号发射端至输入端光纤干涉仪的远端波分复用器的光程相等；输出端光纤干涉仪的远端法拉第磁旋转反射镜至输出端光纤干涉仪的远端波分复用器的光程与业务信号接收端至输出端光纤干涉仪的远端波分复用器的光程相等；对于输入端光纤干涉仪的本地波分复用器至输入端光纤干涉仪的光纤耦合器之间的光程L1，输入端光纤干涉仪的本地法拉第磁旋转反射镜至输入端光纤干涉仪的光纤耦合器之间的光程L2；输出端光纤干涉仪的本地波分复用器至输出端光纤干涉仪的光纤耦合器之间的光程L4，输出端光纤干涉仪的本地法拉第磁旋转反射镜至输出端光纤干涉仪的光纤耦合器之间的光程L5；输入端光纤干涉仪的本地波分复用器至输出端光纤干涉仪的本地波分复用器之间的光程L3；满足L3＝L1-L2+L4-L5；或者满足L3＝L1-L2且L4＝L5；或者满足L3＝L4-L5且L1＝L2。3.根据权利要求1或2所述的一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器，其特征是：控制电路将输入端光纤干涉仪所检测的相位漂移检测值与输出端光纤干涉仪所检测的相位漂移检测值求和后，去控制相位补偿模块进行相位补偿。4.一种高精度光纤干涉仪的光纤相位补偿器，该光纤相位补偿器设置在光纤传输链路上，该光纤传输链路包括1个业务信号发射端、1×N光纤分路器和N个业务信号接收端；其特征是：2CN111865421A权利要求书2/4页该光纤相位补偿器包括1个输入端光纤干涉仪、N个输出端光纤干涉仪、控制电路和N个相位补偿模块；1个输入端光纤干涉仪和N个输出端光纤干涉仪结构相同，均为迈克尔逊干涉仪；每个迈克尔逊干涉仪各由远端波分复用器、远端法拉第磁旋转反射镜、本地波分复用器、本地法拉第磁旋转反射镜、光纤耦合器、2个光电探测器、以及窄线宽激光器组成；其中