Интерферометр Майкельсона

Интерферометр Майкельсона, схема которого приведена, это другая волоконная реализация классической схемы интерферометра. В этом случае используется единственный светоделитель, который и разделяет, и воссоединяет излучение. Излучение, приходящее от источника, разделяется между измерительным и опорным плечами интерферометра. Пройдя по всей длине плеч, излучение отражается рефлектором и проходит обратно через те же самые плечи, как показано на схеме. После этого излучение воссоединяется на первом светоделителе. Так же как в случае интерферометра Маха-Цендера существует два комплементарных выхода, один из которых соединен с четвертым выходом разветвителя, а второй вводится обратно во входное волокно по направлению к источнику.

Прежде всего, рассмотрим сходные черты между схемами интерферометров Майкельсона и Маха-Цендера. В зависимости от точки зрения, интерферометр Майкельсона часто рассматривают как «сложенный» интерферометр Маха-Цендера и наоборот. Поэтому понятно, что в отношении оптических потерь, ресурс обеих схем аналогичен. Выходные

image115

Сигналы, естественно, имеют такой же вид, как и у интерферометра Маха-Цендера.

Имеются следующие различия. Для схемы Майкельсона требуется только один волоконно-оптический разветвитель. Благодаря тому факту, что излучение проходит и через измерительное, и через опорное волокна дважды, оптический сдвиг фазы на единицу длины волокна удваивается. Таким образом, по своей сути, интерферометр Майкельсона имеет значение Rtot? равное Я, и при двухтактной схеме Rtot становится равным 2R. С практической точки зрения физическая конфигурация интерферометра Майкельсона, иногда в чем-то проще для компоновки, хотя, очевидно, это зависит от приложения. Другое очевидное преимущество заключается в том, что датчик может опрашиваться с помощью только одного волокна, соединяющего модуль источник/приемник с датчиком. Следует заметить, что понадобится дополнительный разветвитель, чтобы получить доступ к излучению, требующий 12 дБ ослабления сигнала.

См. также:  Фазовая пластинка

Если говорить о недостатках схем, в настоящее время на рынке отсутствуют зеркала, размещаемые на концах волокон, в то время как разветвители, необходимые для обоих интерферометров, как Маха-Цендера, так и Майкельсона выпускаются серийно. Однако интерферометр Майкельсона с низким коэффициентом полезного действия может быть легко сконструирован, если использовать ~ 4% френелевское отражение на границе раздела волокно — воздух, просто расколов концы измерительного и опорного волокон. Тем не менее, такое ~ 30 дБ ослабление мощности сигнала (и соответствующее усиление шума) компенсируется 6 дБ чувствительностью к усилению из-за двойного прохода излучения по волокну.