针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差（opd）的光纤稳定化的制作方法
【专利摘要】本发明涉及针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差（OPD）的光纤稳定化。公开一种用于光程差的光纤稳定化的方法，所述方法包括将激光器产生的光束分成第一光束和第二光束。进一步地，该方法包括将第一光束循环到可调光学望远镜，并将第二光束循环到基准光学望远镜。而且，该方法包括将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束，并将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束。另外，该方法包括将第一和第二光束输入到干涉仪；并从干涉仪输出正弦信号。并且，该方法包括将正弦信号滤波从而形成高频和低频信号。进一步地，该方法包括通过使用低频信号控制平移台，并通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
【专利说明】针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差(OPD)的光纤稳定化
【技术领域】
[0001]本发明涉及光程差(OPD)的光纤稳定化。特别地，本发明涉及针对延长时段的宽带宽频率范围上OPD的光纤稳定化。
【发明内容】
[0002]本发明涉及针对延长时段的宽带宽频率范围上的OPD的光纤稳定化的方法、系统和设备。在一个或更多实施例中，本发明教导用于OPD的光纤稳定化的方法。所公开的方法包括由激光器福射光束。该方法进一步包括由分束器将光束分成第一光束和第二光束。而且，该方法包括由第一循环器将第一光束循环通过光纤拉伸器到达可调光学望远镜的平移台。另外，该方法包括由平移台上的第一反射镜反射第一光束。此外，该方法包括由第一循环器将包括第一光束和可调光学望远镜光束的第一循环束循环到第一分色分束器(dichroic beam splitter)。并且,该方法包括由第一分色分束器将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束。另外，该方法包括由第二循环器将第二光束循环到基准光学望远镜。此外，该方法包括由第二反射镜反射第二光束。另外，该方法包括由第二循环器将包括第二光束和基准光学望远镜光束的第二循环束循环到第二分色分束器。并且，该方法包括由第二分色分束器将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束。
[0003]另外，该方法包括将第一光束和第二光束输入到干涉仪。此外，该方法包括从干涉仪输出同相信号和正交信号，其共同形成正弦信号。另外，该方法包括由至少一个处理器将正弦信号滤波从而形成含有高频信号和低频信号的宽带宽信号。该方法进一步包括利用平台控制器通过使用低频信号控制平移台。进一步地，该方法包括利用光纤拉伸器控制器通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0004]在一个或更多实施例中，该方法进一步包括将可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束输入到望远镜光接收干涉仪，从而产生双目图像。在至少一个实施例中，干涉仪是迈克尔逊干涉仪。在一些实施例中，该方法进一步包括使用第一放大器放大同相信号，以及使用第二放大器放大正交信号。
[0005]在至少一个实施例中，该方法进一步包括使用滤波器缓冲器卡将同相信号和正交信号预滤波以使其在至少一个预定频带内。在一些实施例中，光纤拉伸器控制器是光纤拉伸器电源。在一个或更多实施例中，对正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号通过将正弦信号积分执行。在一些实施例中，平台控制器是压电控制器。
[0006]在一个或更多实施例中，用于OPD的光纤稳定化的系统包括激光器以辐射光束。该系统进一步包括分束器以将光束分成第一光束和第二光束。同样，该系统包括第一循环器以将第一光束循环通过光纤拉伸器到达可调光学望远镜的平移台，并将包括第一光束和可调光学望远镜光束的第一循环束循环到第一分色分束器。另外，该系统包括平移台上的第一反射镜，其反射第一光束。而且，该系统包括第一分色分束器，以将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束。另外，该系统包括第二循环器，其将第二光束循环到基准光学望远镜，并将包括第二光束和基准光学望远镜光束的第二循环束循环到第二分色分束器。并且，该系统包括第二反射镜以反射第二光束。另外，该系统包括第二分色分束器，其将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束。
[0007]另外，该系统包括干涉仪，其接收第一光束和第二光束，并输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号。同样，该系统包括至少一个处理器，其将正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号。另外，该系统包括平台控制器，其通过使用低频信号而控制平移台。进一步地，该系统包括光纤拉伸器控制器从而通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0008]在至少一个实施例中，该系统进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束并产生双目图像。在一些实施例中，该系统进一步包括第一放大器从而放大同相信号，并包括第二放大器从而放大正交信号。在至少一个实施例中，该系统进一步包括滤波器缓冲器卡以将同相信号和正交信号预滤波以使其在至少一个预定频带内。在一些实施例中，用来将正弦信号滤波从而形成高频信号和低频信号的至少一个处理器将正弦信号积分。
[0009]在一个或更多实施例中，用于OPD的光纤稳定化的设备包括激光器从而辐射光束。该设备进一步包括分束器从而将光束分成第一光束和第二光束。另外，该设备包括第一循环器，其将第一光束循环通过光纤拉伸器到达可调光学望远镜的平移台，并将包括第一光束和可调光学望远镜光束的第一循环束循环到第一分色分束器。另外，该设备包括平移台上的第一反射镜，其反射第一光束。此外，该设备包括第一分色分束器，其将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束。而且，该设备包括第二循环器以将第二光束循环到基准光学望远镜，并将包括第二光束和基准光学望远镜光束的第二循环束循环到第二分色分束器。另外，该设备包括第二反射镜以反射第二光束。而且，该设备包括第二分色分束器从而将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束。
[0010]另外，该设备包括干涉仪以接收第一光束和第二光束以及输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号。而且，该设备包括至少一个处理器从而将正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号。另外，该设备包括平台控制器从而通过使用低频信号控制平移台。进一步地，该设备包括光纤拉伸器控制器，其通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0011]在至少一个实施例中，该设备进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束并产生双目图像。在一个或更多实施例中，该设备进一步包括第一放大器以放大同相信号，并包括第二放大器以放大正交信号。在一些实施例中，该设备进一步包括滤波器缓冲器卡，其将同相信号和正交信号预滤波以使其在至少一个预定频带内。
[0012]实施例1.一种用于光程差的光纤稳定化的方法，该方法包括:
[0013]由激光器辐射光束；
[0014]由分束器将光束分成第一光束和第二光束；
[0015]由可调光学望远镜的平移台上的第一反射镜反射第一光束；
[0016]由第一分色分束器将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束；
[0017]由与基准光学望远镜关联的第二反射镜反射第二光束；
[0018]由第二分色分束器将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束；
[0019]将第一光束和第二光束输入到干涉仪中；[0020]从干涉仪输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号；
[0021]由至少一个处理器将正弦信号滤波从而形成高频信号和低频信号；
[0022]利用平台控制器通过使用低频信号控制平移台；以及
[0023]利用光纤拉伸器控制器通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0024]实施例2.根据实施例1所述的方法，其中该方法进一步包括将可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束输入到望远镜光接收干涉仪中，从而产生双目图像。
[0025]实施例3.根据实施例1所述的方法，其中干涉仪是迈克尔逊干涉仪。
[0026]实施例4.根据实施例1所述的方法，其中该方法进一步包括使用第一放大器放大同相信号，并使用第二放大器放大正交信号。
[0027]实施例5.根据实施例1所述的方法，其中该方法进一步包括使用滤波器缓冲器卡将同相信号和正交信号预滤波以使其在至少一个预定频带内。
[0028]实施例6.根据实施例1所述的方法，其中光纤拉伸器控制器是光纤拉伸器电源。
[0029]实施例7.根据实施例1所述的方法，其中对正弦信号进行滤波以形成高频信号和低频信号是通过将正弦信号积分来执行。
[0030]实施例8.根据实施例1所述的方法，其中平台控制器是压电控制器。
[0031]实施例9.一种用于光程差的光纤稳定化的系统,该系统包括:
[0032]激光器，其辐射光束；
[0033]分束器，其将光束分成第一光束和第二光束；
[0034]可调光学望远镜的平移台上的第一反射镜，其反射第一光束；
[0035]第一分色分束器，其将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束；
[0036]与基准光学望远镜关联的第二反射镜，其反射第二光束；
[0037]第二分色分束器，其将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束；
[0038]干涉仪,其接收第一光束和第二光束，并输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号；
[0039]至少一个处理器，其将正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号；
[0040]平台控制器，其通过使用低频信号控制平移台；和
[0041]光纤拉伸器控制器，其通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0042]实施例10.根据实施例9所述的系统，其中该系统进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束并产生双目图像。
[0043]实施例11.根据实施例9所述的系统，其中干涉仪是迈克尔逊干涉仪。
[0044]实施例12.根据实施例9所述的系统，其中该系统进一步包括:
[0045]第一放大器，其放大同相信号；和
[0046]第二放大器，其放大正交信号。
[0047]实施例13.根据实施例9所述的系统，其中该系统进一步包括滤波器缓冲器卡，其将同相信号和正交信号预滤波以使其在至少一个预定频带内。
[0048]实施例14根据实施例9所述的系统,其中光纤拉伸器控制器是光纤拉伸器电源。
[0049]实施例15.根据实施例9所述的系统，其中用来将正弦信号滤波从而形成高频信号和低频信号的至少一个处理器将正弦信号积分。
[0050]实施例16.根据实施例9所述的系统，其中平台控制器是压电控制器。[0051]实施例17.—种用于光程差的光纤稳定化的设备，该设备包括:
[0052]激光器，其辐射光束；
[0053]分束器,其将光束分成第一光束和第二光束；
[0054]可调光学望远镜的平移台上的第一反射镜，其反射第一光束；
[0055]第一分色分束器，其将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束；
[0056]与基准光学望远镜关联的第二反射镜，其反射第二光束；
[0057]第二分色分束器，其将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束；
[0058]干涉仪,其接收第一光束和第二光束，并输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号；
[0059]至少一个处理器，其将正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号；
[0060]平台控制器，其通过使用低频信号控制平移台；和
[0061]光纤拉伸器控制器，其通过使用高频信号控制光纤拉伸器。
[0062]实施例18.根据实施例17所述的设备，其中该设备进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收可调光学望远镜光束和基准光学望远镜光束并产生双目图像。
[0063]实施例19.根据实施例17所述的设备，其中干涉仪是迈克尔逊干涉仪。
[0064]实施例20.根据实施例17所述的设备，其中该设备进一步包括:
[0065]第一放大器，其放大同相信号；和
[0066]第二放大器，其放大正交信号。
[0067]特征、功能和优点能够在本发明的各种实施例中独立实现，或在其他实施例中被组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0068]考虑以下描述、所附权利要求和附图，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更易理解，在附图中:
[0069]图1的示意图图示根据本发明的至少一个实施例的所公开的用于针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差(OPD)的光纤稳定化的系统。
[0070]图2示出根据本发明的至少一个实施例的图1的所公开的系统的进一步详情的示意图。
[0071]图3的流程图示出根据本发明的至少一个实施例的所公开的用于针对延长时段的宽带宽频率范围上的OPD的光纤稳定化的方法。
[0072]图4示出根据本发明的至少一个实施例的用于图1的所公开的系统的望远镜配置的示意图。
【具体实施方式】
[0073]在此披露的方法和设备提供用于针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差(OPD)的光纤稳定化的一种有效系统(operative system)。本发明的目标是当使用稱合到两条光纤的基准激光器时，以最小光程差(OPD)和光色散通过光纤从两个望远镜收集光。基准激光束在每条光纤之上被辐射并被向后反射，然后其被发送到计量干涉仪。干涉仪输出由中央处理器收集并处理，其中已收集的相位误差信号被分离成两个分离的频带。控制架构分割频带，以使宽带(例如直流(DC)到≥5千赫兹(kHz)) OPD控制环路(control loop)将光纤光程长度维持与若干数量级的波长匹配，并维持其锁定到低于波的1/25。
[0074]为提高成像灵敏度，干涉技术已在使用若干相互隔开数米的望远镜的天文界中发展。为收集具有最小光程差(OPD)的光，可移动反射镜组必须设计在真空隧道中(以减少空气湍流)从而调节两个望远镜之间的OPD的变化。已收集的光被发送到干涉仪。然后干涉仪输出被用于通过控制过程来调整OPD变化。这种标准方法在真空隧道中放置器材会非常昂贵。另外，使用真空隧道导致系统不便携或不可移动。
[0075]本发明采用被动合成/干涉成像所需的这种常用关键技术。作为一个例子，采用隔开100米直径为一米的两个望远镜。这两个望远镜能够提供单个一米直径的望远镜的100倍的空间分辨率。应注意对于其他实施方式，望远镜的直径可以具有不同于一米的直径，并且可以以不同于100米的距离而隔开。本发明利用这种常规技术，但对于该路径(即将光从望远镜路由到检测器的路程)采用光纤，而不是传统上所做的针对该路径采用真空隧道。针对路径使用光纤使得基础设施成本显著降低，并使得望远镜能够移动，或能够构造便携式成像系统。当针对该路径采用光纤时，本发明建立了一种能够集成到军用平台(例如飞行器、卫星、船舶和地面交通工具)的紧凑成像系统。为了利用使用光纤路径与该成像技术的益处，需要一种可靠、鲁棒的锁定两条光纤路径的OPD的方法。不幸地，与传统真空隧道相比，当涉及到OPD控制时，光纤有更多的困难并且对环境条件具有更高的敏感性。
[0076]本发明教导一种用于控制和锁定光纤路径的0PD，由此使得采用光纤能够具有显著益处的系统和方法。特别地，本发明采用耦合到两条光纤的基准激光器。由激光器产生的激光束在每条光纤之上被辐射并向后反射，然后光束被发送到计量干涉仪。干涉仪输出由中央处理器收集并处理，其中已收集的相位误差信号被分离成两个分离的频带。这种控制设计采用分离的频带以控制0PD。其中一个频带被用于控制低频分量(直流(DC)到1-5赫兹(Hz))。另一个频带用于控制高频分量(l-5Hz到10kHz)。光纤的(PD能够对外部干扰非常敏感。所公开的系统设计解决的具体干扰是热(DC到l-5Hz)、机械振动(l-5Hz到IkHz)和声学振动(2Hz到20kHz)。通过仔细选择将要使用的光纤的类型，这些干扰中的一些能够被最小化，但不是全部地。本发明教导一种能够通过提供一种将所列频带中的影响移除的系统将这些干扰的影响最小化的方案。这是通过仔细控制OPD致动器完成的，其中OPD致动器意图将针对每个频带的影响都移除。通过使用干涉仪输出作为反馈信号来单独地伺服控制致动器。然后单独控制回路能够以最小的色散效应将OPD变化在非常长的时间段上稳定化到波长的分数。
[0077]当前，光纤中的OPD稳定化传统上通过将计量激光束注入光纤，并从振动回射器反射光束，由此产生时域受调制的控制信号来实现。这种调制能够在光纤上引入额外的噪声，但其能够由调制过程限制频率控制。另外，传统上光纤拉伸器(从DC-5kHz)用来控制OPD0当光纤被拉伸到大于50微米时，色散效应开始影响通过光纤的光的质量。光纤拉伸器控制器用来补偿光纤拉伸的影响。
[0078]应注意本发明消除对调制和解调光源或回射器的需要，由此不向现有信号增加噪声。该方案也通过将光纤的拉伸限制到小于基准激光器的一个波长来最小化色散效应。长期漂移由低频阶段控制。
[0079]在以下描述中，阐述若干细节以提供系统的更透彻描述。然而，对于本领域技术人员而言，所公开的系统可以被实施而不使用这些具体的细节，这是显而易见的。在其他实例中，众所周知的特征已再详细描述以免不必要地模糊该系统。
[0080]图1的示意图图示根据本发明的至少一个实施例公开的用于针对延长时段的宽带宽频率范围上的光程差(OPD)的光纤稳定化的系统100。在该图中，激光器105在第一光纤110中福射第一光束。第一光纤110与第二光纤115连接到3分贝(3dB)分束器120。3dB分束器120将福射的光束分成两半,并在第一光纤110上输出光束的一半(称为第一光束)，且在第二光纤115上输出光束的另一半(称为第二光束)。
[0081]第一循环器125循环第一光束使其选择性通过光纤束130 (例如，xxx米光纤)并通过光纤拉伸器135到达可调光学望远镜145的平移台140。第一光束从平移台140上的第一反射镜150回射。第一循环器125将包括反射的第一光束和可调光学望远镜光束的第一循环束循环到第一分色分束器155。第一分色分束器155将第一循环束分成第一光束和可调望远镜光束。
[0082]第二循环器160循环第二光束使其选择性通过光纤束165 (例如xxx米光纤)并选择性通过光纤拉伸器170到达基准光学望远镜175。第二光束从基准光学望远镜175的第二反射镜180回射。第二循环器160将包括反射的第二光束和基准光学望远镜光束的第二循环束循环到第二分色分束器185。第二分色分束器185将第二循环束分成第二光束和基准望远镜光束。
[0083]可调望远镜光束和基准望远镜光束输入到用于产生双目图像的望远镜光接收干涉仪190。第一光束反射离开反射镜190并输入到OPD干涉仪光学平台(例如迈克尔逊干涉仪)195。在干涉仪光学平台195内，第一光束通过具有22.5度偏振的半波长(λ/2)板，这导致第一光束具有相互同相的圆偏振分量(SI和Ρ1)。第二光束输入到干涉仪光学平台195。在干涉仪光学平台195内，第二光束通过四分之一波长(λ/4)板，这导致第二光束具有90度的相互异相的圆偏振分量(S2和Ρ2)。
[0084]然后第一光束和第二光束通过偏振分束器107。具有分量同相(即S1+S1=I(同相))的SI和S2分量的光束从干涉仪光学平台195输出。具有分量正交(即Pl (90度)+P2=Q(正交))的Pl和P2分量的光束从干涉仪光学平台195输出。
[0085]高带宽(DC到1.5兆赫兹(MHz))检测器117检测同相光束(即具有SI和S2分量的光束)并产生放大的同相信号。另一个高带宽(DC到1.5MHz)检测器122检测正交光束(即具有Pl和P2分量的光束)并产生放大的正交信号。应注意同相信号和正交信号共同形成正弦信号。放大的同相信号由滤波器缓冲器卡上的滤波器132 (增益为一(G=I))滤波，而放大的正交信号由滤波器缓冲器卡上的滤波器137 (增益为一(G=I))滤波。滤波后的同相信号和滤波后的正交信号被输入到现场可编程门阵列(FPGA)数字信号处理器(DSP)机箱142内以便处理。
[0086]在FPGA DSP机箱142内，模拟滤波后同相信号被输入到模数转换器(ADC) 152以生成数字同相信号。并且模拟滤波后正交信号被输入到ADC147以生成数字正交信号。数字同相信号和数字正交信号被输入到DSP157 (或可替换地输入到具有频率大于1.0kHz和采样率大于20kHz的模拟控制环)以便处理。处理后，DSP157输出数字低频扩音器(woofer)命令信号和数字高频扩音器(tweeter)命令信号。数字低频扩音器命令信号被输入到模数转换器(DAC)162从而产生模拟低频扩音器命令信号(DC到5Hz)。并且，高频扩音器命令信号被输入到DAC167从而产生模拟高频扩音器命令信号(5Hz到10kHz)。
[0087] 模拟低频扩音器命令信号被输入到平台控制器172。平台控制器172发送信号(例如，电压)从而根据模拟低频扩音器信号控制(即向后和/或前滑动)平移台140以校正0FD。模拟高频扩音器信号被输入到滤波器缓冲器卡192上的滤波器182 (增益为一(G=l))。滤波后的模拟高频扩音器信号被输入到光纤拉伸器电源197。光纤拉伸器电源197发送信号(例如，电压)从而控制光纤拉伸器135以便校正0PD。
[0088]图2是示出根据本发明的至少一个实施例的图1所披露的系统100的进一步详情的示意图200。应注意，为提供系统100的细节的更简化视图，该图仅示出正经过检测器117、122和滤波器137、132的光束/信号(即同相光束/信号或正交光束/信号)中的一个。因此，在该图中，光束(即，同相光束或正交光束)被输入到检测器117、122。检测器117、122检测该光束并产生放大的信号。放大的信号输入到滤波器缓冲器卡127。滤波器缓冲器卡127将放大的信号滤波从而产生滤波后的放大信号。然后模拟滤波后的放大信号被输入到ADC147、152，从而产生数字信号。
[0089]数字正弦信号由定标器205定标，以半波210移位，并通过陷波滤波器215发送。根据多个开关220的位置，得到信号被发送通过低频扩音器通路或高频扩音器通路。低频/高频扩音器控制器225控制开关220的位置。应注意在图2中，所示开关220的位置，这些位置会使信号进入低频扩音器通路。对于进入高频扩音器通路和低频扩音器通路的信号，开关220将位于和图2中所示位置相对的位置中。在陷波滤波器215的输出端和开关220的输入端的是宽带误差信号，其被发送到低频扩音器和高频扩音器控制器。首先低频扩音器控制器被关闭并允许稳定，如由开关220当前示出的。低频扩音器回路的设计将响应从DC到5Hz。一旦低频扩音器误差约为零，则开关反接以使低频扩音器和高频扩音器现在接
入
口 ο
[0090]当信号进入通过高频扩音器通路时，高带宽误差信号由积分器225 (wtbw/s，其中wtbw=2* *ftbw，并且ftbw=5Hz到20kHz)积分。然后积分后的信号馈送通过控制回路230。控制回路230产生数字高频扩音器命令信号。数字高频扩音器命令信号被输入到DAC167从而产生模拟高频扩音器命令信号。模拟高频扩音器命令信号被输入到压电放大器，在其中该信号被放大和滤波。然后放大的模拟高频扩音器命令信号被输入到包括控制反馈回路的光纤拉伸器电源197。光纤拉伸器电源197发送信号(例如，电压)从而控制光纤拉伸器135以便校正0PD。
[0091]当信号进入通过低频扩音器通路时，数字信号被输入到DAC162从而产生模拟信号。然后模拟信号被输入到平台控制器172。在平台控制器172内，模拟信号被输入到ADC240从而产生数字信号。然后数字信号由积分器245 (?。/~其中《。=2* Ji *f。并且f。~I到5Hz)积分。得到的信号被发送通过控制反馈回路250从而产生控制信号。平台控制器172发送控制信号(例如，电压)从而根据模拟低频扩音器信号控制(即向后和/或前滑动)平移台140以便校正0PD。
[0092]图3的流程图示出根据本发明的至少一个实施例公开的用于针对延长时段的宽带宽频率范围上的OPD的光纤稳定化的方法300。在方法300的开始305，激光器辐射光束310。然后分束器将光束分成第一光束和第二光束315。
[0093]第一循环器循环第一光束使其通过光纤拉伸器到达可调光学望远镜的平移台320。然后,平移台上的第一反射镜反射第一光束325。然后第一循环器循环包括第一光束和可调光学望远镜光束的第一循环束使其到达第一分色分束器330。第一分色分束器将第一循环束分成第一光束和可调光学望远镜光束335。
[0094]第二循环器循环第二光束使其到达基准光学望远镜340。然后，第二反射镜反射第二光束345。接着第二循环器循环包括第二光束和基准光学望远镜光束的第二循环束使其到达第二分色分束器350。第二分色分束器将第二循环束分成第二光束和基准光学望远镜光束355。
[0095]第一光束和第二光束被输入到干涉仪360。干涉仪输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号365。然后至少一个处理器将正弦信号滤波从而形成高频信号和低频信号370。平台控制器通过使用低频信号控制平移台375。光纤拉伸器控制器通过使用高频信号控制光纤拉伸器380。然后方法300结束385。
[0096]图4是图解根据本发明的至少一个实施例公开的用于图1的所公开的系统100的望远镜配置400的示意图。具体地，该图示出基本的望远镜几何形状，其中分离的望远镜410,420之间的OPD被控制从而维持两个望远镜410、420之间的光学相位相干性。望远镜410是基准光学望远镜，而望远镜420是可调光学望远镜。在操作期间，使用OPD平台430上的干涉仪检测0PD，并且控制器确定所需要的校正量。较低频OPD用可移动光学平台440校正。较高频OPD通过使用拉伸光缆460的光纤拉伸器450校正。
[0097]尽管某些示例性实施例和方法已在此披露，但根据前述内容，本领域技术人员能够对这些实施例和方法做出变化和修改，而不背离所披露技术的真实精神和范围，这能够是显而易见的。存在许多所披露技术的其他例子，每个例子相互之间仅在细节上有所不同。因此，本技术所公开的内容意图仅限制在所附权利要求和适用法律的规则和原理所需要的范围。
【权利要求】
1.一种用于光程差的光纤稳定化的方法，所述方法包括: 由激光器(105)福射光束； 由分束器(120)将所述光束分成第一光束和第二光束； 由可调光学望远镜(145)的平移台(140)上的第一反射镜(150)反射所述第一光束； 由第一分色分束器(155)将第一循环束分成所述第一光束和可调光学望远镜光束； 由与基准光学望远镜(175)关联的第二反射镜(180)反射所述第二光束； 由第二分色分束器(185)将第二循环束分成所述第二光束和基准光学望远镜光束； 将所述第一光束和所述第二光束输入到干涉仪(190)中； 从所述干涉仪(190)输出同相信号和正交信号，其共同形成正弦信号； 由至少一个处理器(142)将所述正弦信号滤波从而形成高频信号和低频信号； 利用平台控制器(172)通过使用所述低频信号控制所述平移台；以及 利用光纤拉伸器控制器通过使用所述高频信号控制光纤拉伸器(135)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括将所述可调光学望远镜光束和所述基准光学望远镜光束输入到望远镜光接收干涉仪(190)，从而产生双目图像。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法进一步包括使用第一放大器(117)放大所述同相信号，以 及使用第二放大器(122)放大所述正交信号。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述方法进一步包括使用滤波器缓冲器卡(127)将所述同相信号和所述正交信号预滤波到至少一个预定频带内。
5.根据权利要求1到4所述的方法，其中所述光纤拉伸器控制器是光纤拉伸器电源(197)。
6.根据权利要求1到5所述的方法，其中所述正弦信号的所述滤波以形成高频信号和低频信号是通过将所述正弦信号积分来执行。
7.一种用于光程差的光纤稳定化的系统，所述系统包括: 激光器(105),其福射光束； 分束器(120)，其将所述光束分成第一光束和第二光束； 在可调光学望远镜(145)的平移台(140)上的第一反射镜(150)，其反射所述第一光束； 第一分色分束器(155),其将第一循环束分成所述第一光束和可调光学望远镜光束； 与基准光学望远镜(175)关联的第二反射镜(180)，其反射所述第二光束； 第二分色分束器(185),其将第二循环束分成所述第二光束和基准光学望远镜光束；干涉仪(190)，其接收所述第一光束和所述第二光束，并输出共同形成正弦信号的同相信号和正交信号； 至少一个处理器，其将所述正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号； 平台控制器，其通过使用所述低频信号控制所述平移台；和 光纤拉伸器控制器，其通过使用所述高频信号控制光纤拉伸器。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述系统进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收所述可调光学望远镜光束和所述基准光学望远镜光束并产生双目图像。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其中所述系统进一步包括: 第一放大器，其放大所述同相信号；和第二放大器，其放大所述正交信号。
10.根据权利要求7、8或9所述的系统，其中所述系统进一步包括滤波器缓冲器卡，其将所述同相信号和所述正交信号预滤波到至少一个预定频带内。
11.根据权利要求7到10所述的系统，其中所述光纤拉伸器控制器是光纤拉伸器电源。
12.根据权利要求7到11所述的系统，其中将所述正弦信号滤波以形成高频信号和低频信号的所述至少一个处理器将所述正弦信号积分。
13.根据权利要求7到12所述的系统，其中所述平台控制器是压电控制器。
14.根据权利要求7到13所述的系统，其中所述系统进一步包括望远镜光接收干涉仪，其接收所述可调光学望远镜光束和所述基准光学望远镜光束并产生双目图像。
15.根据权利要求7到14所述的系统，其中所述系统进一步包括: 第一放大器，其放大所述同相信号；和 第二放大器，其放大所 述正交信号。
【文档编号】H01S3/13GK103944055SQ201410024202
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】P·V·诺尔顿, A·A·波蒂略, M·C·凯茨 申请人:波音公司