题目：高精度宽谱光波长测量技术研究

在光纤通信和光纤传感等多个领域中，都需要对光波长进行精确测量。精确测量宽谱光平均波长对研制高精度光纤陀螺具有重要意义。高精度宽谱光源平均波长测量是一个难题，目前还没有专业的宽谱光平均波长测量技术。宽谱光源平均波长的测量都是用光谱仪实现的，目前光谱仪测量宽谱光源波长精度最高达到0.01nm，光谱仪精度难以满足高精度光纤陀螺的波长测量要求。而且光谱仪昂贵，笨重，难以进行系统集成，迫切需要研制经济、便携、多通道、可在线测量的高精度宽谱光波长测量仪器。本文在充分考虑宽谱光波长测量技术应用前景的基础上，提出了基于全保偏光纤Sagnac干涉仪的宽谱光平均波长测量方案，并研制了原理样机。全文重点分析并讨论了以下问题：（1）在充分调研目前光波长测量仪器产品和原理后，分析了各种测量方案的特点。提出了一种新的宽谱光平均波长的测量方案。从晶体的线性电光效应入手，推导出了宽谱光平均波长的数学表达式。 （2）基于全保偏光纤Sagnac干涉仪原理，设计了系统的总体测量方案、光路及信号检测方案。研究并提出了敏感平均波长变化的信号调制解调算法。搭建系统进行验证性实验，验证了测量原理的可行性；（3）完成系统光路和信号检测电路的设计与实现。完成光路搭建和器件选型，根据微弱信号检测理论完成信号检测电路设计。基于以FPGA为核心的信号检测电路实现四态方波偏置调制解调及闭环控制算法；（4）从光路和电路两方面分析该系统误差，根据误差传递公式计算该测量方案的理论误差,并提出误差抑制措施。制作原理样机，探索了该测量系统的参数标定方法，并进行宽谱光源平均波长测量实验，结果表明该测量方案是可行的。