超长光纤干涉仪甚低频段1/f噪声影响研究

• 作者: 田帅飞 杨军 苑勇贵 张毅博 祝海波 安然 喻张俊 王云才 秦玉文
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光纤光学 光纤干涉仪 mHz~kHz甚低频段 1/f噪声 光源噪声 光纤热噪声
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 光纤传感技术及应用专题|Feature Issue on Optical Fiber Sensing Technology and Applications
• 页码范围: 57-63
• 页数: 7页
• 分类号: O438
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.1306007

摘要

mHz～kHz甚低频1/f噪声是限制超长光纤干涉仪测量精度的主要因素,厘清干涉仪1/f噪声的产生来源和分布规律是抑制测量噪声、提升观测精度的重要前提.为此,搭建了超百米臂长、全对称、差分探测的保偏光纤马赫-曾德尔干涉仪,通过开展基于不同类型窄线宽激光器和不同长度敏感光纤的干涉仪噪声测量实验,分别确定了光源频率噪声和光纤热噪声引起的干涉仪甚低频相位噪声谱分布特性;在此基础上,开展了超长光纤干涉仪1/f相位噪声谱分布规律研究.实验结果表明:260 m光纤马赫-曾德尔干涉仪的相位噪声幅值从μrad/Hz1/2@1 kHz量级快速上升到10 mrad/Hz1/2@1 mHz量级,它由光源频率漂移和光纤热噪声共同决定.从而证实了在mHz～kHz频段内,超长光纤干涉仪相位噪声服从1/f1+β的谱分布规律.