题目：光相干域偏振检测技术研究

采用宽带光源和高双折射光纤可以抑制光纤陀螺偏振非互易性噪声，对光纤陀螺性能改善有着显著作用。而光相干域偏振检测技术可用于宽谱光源和高双折射保偏光纤的检测，同时相对传统偏振测量技术具有精度高、可以定位耦合点的优势。因此该技术在陀螺领域和偏振测量领域都具有广阔的应用前景。本文通过对运动控制系统的改进，实现了以光栅尺作为位置反馈的精密运动控制系统，并将峰值拾取算法用于耦合点定位精度分析，使耦合点位置测量精度达到0.1µm。峰值拾取算法是白光干涉系统关键技术之一，是系统精度评价、干涉信号分析的基础。一般根据系统信号特点可采用傅立叶变换频域滤波法、重心法。本文对重心法进行改进，采用位置坐标加权函数进行判别，寻找零光程干涉峰值，进一步采用局部三次样条插值实现了峰值点强度和位置的精确拾取。另外，对多点耦合情形进行了深入的理论研究和实验验证。研究内容包括以下方面：1、检偏镜与输出端光纤主轴450对轴误差是光相干域偏振仪主要误差源之一。通常采用旋转检偏镜，根据光强变化，找到光纤主轴，再调整检偏镜使之与光纤主轴成450对轴。但对其对轴效果缺少相应的评定手段。因此，本文从理论上推导了检偏角对最终干涉信号的影响，通过对干涉信号进行解算，可以得到检偏镜对轴角度。实验进一步验证了该结论。从而提出了一种用于检偏镜对轴角度的测算方法，基于该方法还可实现检偏精确对轴的反馈控制。2、光相干域偏振检测技术实际应用中往往面对的是多耦合点干涉情形。理论分析上有光路追迹分析法和矩阵光学方法，这些方法计算量大且不利于计算机实现。本文归纳分析了光经过一系列模式交叉耦合点后的输出波列的相位和幅值分解规律，结合宽谱光源干涉特性给出了波列间的干涉规律，基于这三条规律可以简便、准确的生成多耦合点干涉条纹。仿真结果与实验结果相当符合，为复杂耦合情况分析和设计提供了强大的工具。最后，探讨了光相干域偏振检测技术在保偏光纤耦合器测试中的应用潜力。保偏光纤耦合器制作过程中，两个保偏光纤主轴在耦合区必须严格平行对轴，否则因对轴失配产生的偏振模式交叉耦合会影响耦合器的偏振性能。另外，附加损耗会使得耦合器输入输出端的功率谱型发生变化。光相干域偏振检测技术能够分析保偏光纤中的模式交叉耦合，而且干涉条纹形状与光源谱型密切相关。将光相干域偏振检测技术应用于保偏光纤耦合器测试，结果表明该技术具有测量、定位因耦合器对轴失配产生的弱耦合点的潜力，同时测量结果也反映出耦合器不同输出端口的谱型存在一定微细差别。