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摘要
光纤点衍射环形器是激光相干多普勒测振系统中光纤光路和空间光光路耦合的关键器件，其耦合效率等性能参数对测振系统测量准确度和测量距离的提升具有重要意义。常规环形器重合度检测采用能量监测法和远场重合度监测法，不能对光纤失配因素进行定量分析，环形器耦合效率的一致性无法保障。针对上述问题，提出了一种基于低频外差干涉的相位检测技术，利用干涉相位信息进行光纤相对姿态解算，可有效解决光纤环形器重合度定量检测的问题。对不同光纤相对姿态形成的干涉波前进行了仿真分析和实验验证，给出了光纤相对横向位移、纵向位移和光轴偏离角度与干涉相位PV值、Zernike系数和环形器耦合效率间的规律，实现了干涉相位到光纤失配因素的分离解算，解算结果可指导光纤相对姿态的调整。最后通过实验验证了该技术的可行性，结果表明该技术对于光纤横向位移的检测精度优于1μm，为提升光纤环形器重合度提供了新的检测途径。
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单位中国科学院; 中国科学院大学
