CN105021844A - 基于不对称m-z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置及方法，一方面，采用2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪作为测风激光雷达的鉴频器，相比于采用Fabry-Perot干涉仪，其具有透过率高，可探测的风速动态范围大等优点；相比于采用传统的空间光学式M-Z干涉仪，其具有抗干扰能力强、结构紧凑、系统稳定，调光方便等优点；相比于采用基于2×2光纤耦合器的对称M-Z干涉仪，无需将激光锁定在M-Z干涉仪的半腰处，因此可通过减小M-Z干涉仪的自由谱间距，提高测量的灵敏度；另一方面，采用微分交叉相乘的解调方法，对入射到MZI的能量进行了归一化，因此，该方案对激光能量的起伏不敏感。

Description

基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置及方法

技术领域

本发明涉及直接探测多普勒测风激光雷达技术领域，尤其涉及一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置及方法。

背景技术

测风激光雷达对提高长期天气预报的准确性、风暴预报的准确性、改进气候研究模型、提高军事环境预报等有重大意义。因此，大气风场的测量受到越来越多的关注，国际民航机构、世界气象组织、世界各国航空航天的研究机构等组织都正在积极地开展风场探测系统的研究与开发。

多普勒测风激光雷达根据探测原理的不同可分为相干探测(又称外差探测)和直接探测(又称非相干探测)。相干探测通过激光大气回波信号与本振激光的相干(拍频)的方式实现大气风场测量。直接探测则利用鉴频器将接收回波信号的频移变化转化为能量的相对变化，从而实现大气风场探测。直接探测又可分为条纹技术和边缘技术。条纹技术采用Fabry-Perot干涉仪或Fizeau干涉仪产生干涉条纹，通过条纹重心的偏移测定大气散射信号的多普勒频移。边缘技术利用具有陡峭响应曲线的滤波器，通过检测透过率的变化测量多普勒频移量。边缘技术中，除采用上述两种干涉仪外，还可以采用碘吸收线、Michelson干涉仪、光栅、棱镜、M-Z(Mach-Zehnder)干涉仪等高分辨鉴频率器。

采用边缘技术的测风激光雷达中，Fabry-Perot干涉仪的使用比较广泛。然而，Fabry-Perot干涉仪与M-Z干涉仪的比较来看，基于M-Z干涉仪的系统具有透过率高、动态范围大等优点。因此，基于M-Z干涉仪的测风激光雷达可获得较高的信噪比和较大的风速测量范围。但传统的空间光学式M-Z干涉仪由于受振动影响大、结构不紧凑、光路调节复杂等缺点，限制了其应用和发展，特别是在机载、星载、舰载平台的应用。

随着光纤传感的发展，光纤M-Z干涉仪的应用越来越广泛。光纤M-Z干涉仪克服了空间光学式M-Z干涉仪的受振动影响大、结构不紧凑、光路调节复杂等缺点。然而，一般采用的基于对称M-Z干涉仪的测风激光雷达中，需要将激光锁定在M-Z干涉仪的半腰处，因此，其对激光器和M-Z干涉仪的稳定性要求苛刻。并且，由于其测量需限制在半腰处，为了增加频移测量的动态范围，需增加M-Z干涉仪的自由谱间距，由此导致了测量灵敏度的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤直接测风激光雷达装置及方法，其具有结构紧凑、抗干扰能力强、能量利用率高、无需锁定M-Z干涉仪和出射激光频率的相对位置、对激光能量起伏不敏感、风速测量动态范围大等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置，包括：连续光纤激光器1)、光纤隔离器2)、强度调制器EOM 3、任意函数发生器4、光纤放大器EDFA5、光纤环形器6、延时光纤7、光学收发和扫描系统8、光纤布拉格光栅9、2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、3×3光纤耦合器14、第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18、采集卡19与计算机20；其中：

连续光纤激光器1的输出端与光纤隔离器2的输入端连接，光纤隔离器2的输出端与EOM3的输入端连接，EOM 3的输出端与EDFA 5的输入端连接，任意函数发生器4的输出端与EOM3的控制端连接；

EDFA5的输出端与光纤环形器6输入端A连接，光纤环形器6端口B与延时光纤7的输入端连接，延时光纤7的输出端与光学收发和扫描系统8的输入端连接，光纤环形器6端口C与光纤布拉格光栅9的输入端连接，光纤环形器6端口D与2×2光纤耦合器10的其中一个输入端连接；

2×2光纤耦合器10输出端分别与光纤M-Z干涉仪11的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪11的两个输出端与3×3光纤耦合器14其中两个输入端连接；

3×3光纤耦合器14的三个输出端分别与第一探测器16、第二探测器17和第三探测器18的输入端连接，第一探测器16、第二探测器17和第三探测器18的输出端均与采集卡19的输入端连接，采集卡19的输出端与计算机20连接。

进一步的，该装置还包括：压电陶瓷12与压电陶瓷驱动器13；其中，光纤M-Z干涉仪11其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷12中，通过调节压电陶瓷驱动器13输入到压电陶瓷12的驱动电压，实现了光纤M-Z干涉仪的自校准。

进一步的，该装置还包括：恒温箱15；

所述2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、压电陶瓷12和3×3光纤耦合器14置于恒温箱15中，所述恒温箱15的精度为0.001℃。

一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达测风方法，该方法基于前述的装置实现，其包括：

连续光纤激光器1输出的连续光信号经过光纤隔离器2输入至强度调制器EOM 3；所述EOM 3根据任意函数发生器4的控制信号，调节脉冲光信号的形状和脉冲重复频率；

调节后的脉冲光信号通过光纤放大器EDFA 5输入至光纤环形器6；光纤环形器6通过延时光纤7将脉冲光信号输入至光学收发和扫描系统8，由光学收发和扫描系统8将脉冲光信号向外发射，并接收后向散射光信号；后向散射光信号经光纤布拉格光栅9滤除噪声；通过采用时分复用方法，采集延时光纤7散射的后向散射光用于标定激光出射频率；

所述光纤环形器6将后向散射光信号输入至不对称光纤M-Z干涉仪中进行处理；该不对称光纤M-Z干涉仪包括：2×2光纤耦合器、光纤M-Z干涉仪11与和3×3光纤耦合器，其中，2×2光纤耦合器10输出端分别与光纤M-Z干涉仪11的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪11的两个输出端分别与3×3光纤耦合器14其中两个输入端连接；

所述不对称光纤M-Z干涉仪将处理后的后向散射光信号分别输入至第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18进行探测，探测结果被采集卡19收集后输入至计算机。

进一步的，所述光纤M-Z干涉仪11其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷12中，通过调节压电陶瓷驱动器13输入到压电陶瓷12的驱动电压，实现了光纤M-Z干涉仪的自校准。

进一步的，所述2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、压电陶瓷12和3×3光纤耦合器14置于恒温箱15中，所述恒温箱15的精度为0.001℃。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方案采用2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称光纤M-Z干涉仪作为测风激光雷达的鉴频器。一方面，相比于采用Fabry-Perot干涉仪的测风激光雷达，该方案具有透过率高、可探测的风速动态范围大等优点。相比于采用传统的空间光学式M-Z干涉仪的测风激光雷达，该方案具有抗干扰能力强、结构紧凑、系统稳定，调光方便等优点。相比于基于2×2光纤耦合器的对称M-Z干涉仪的测风激光雷达，该方案无需锁定M-Z干涉仪和出射激光频率的相对位置，具有对激光能量起伏不敏感、风速测量动态范围大等优点。另一方面，基于不对称光纤M-Z干涉仪的直接探测测风激光雷达中，多普勒频移信息通过微分交叉相乘的解调方法提取，该解调方法对激光能量的起伏不敏感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达的原理图；

图3为本发明实施例一提供的微分交叉相乘解调的原理图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达的结构示意图；如图1所示，其主要包括：

连续光纤激光器1、光纤隔离器2、EOM 3(强度调制器)、任意函数发生器4、EDFA 5(光纤放大器)、光纤环形器6、延时光纤7、光学收发和扫描系统8、光纤布拉格光栅9、2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、压电陶瓷12、压电陶瓷驱动器13、3×3光纤耦合器14、第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18、采集卡19与计算机20；其中：

连续光纤激光器1的输出端与光纤隔离器2的输入端连接，光纤隔离器2的输出端与EOM 3的输入端连接，EOM 3的输出端与EDFA 5的输入端连接，任意函数发生器4的输出端与EOM 3的控制端连接；所述任意函数发生器4用于向所述强度调制器EOM 3发送控制信号，该控制信号决定了脉冲光的形状和脉冲重复频率；

EDFA 5的输出端与光纤环形器6输入端A连接，光纤环形器6端口B与延时光纤7的输入端连接，延时光纤7的输出端与光学收发和扫描系统8的输入端连接，光纤环形器6端口C与光纤布拉格光栅9的输入端连接，光纤环形器6端口D与2×2光纤耦合器10的其中一个输入端连接；

2×2光纤耦合器10的两个输出端分别与光纤M-Z干涉仪11的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪11其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷12中，压电陶瓷12通过压电陶瓷驱动器13驱动，用于调节所述压电陶瓷12的膨胀量，从而实现对光纤M-Z干涉仪的标定；光纤M-Z干涉仪11的两个输出端与3×3光纤耦合器14其中两个输入端连接；

3×3光纤耦合器14的三个输出端分别与第一探测器16、第二探测器17和第三探测器18的输入端连接，第一探测器16、第二探测器17和第三探测器18的输出端均与采集卡19的输入端连接，采集卡19的输出端与计算机20连接。

优选的，该装置还包括：恒温箱15；

所述2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、压电陶瓷12和3×3光纤耦合器14置于恒温箱15中，所述恒温箱15的精度为0.001℃，从而消除环境温度、湿度、压强变化对测风激光雷达的影响。

优选地，本发明中的光纤器件之间均采用熔接方式连接。

优选地，所述的光学器件为保偏型器件，各器件之间采用保偏光纤连接。

优选的，为了提高探测效率，所述第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18均为上转换单光子探测器。

参见图2所示，图为2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪的透过率曲线，其中，三个输出端的相位相差120°。图2为示意的第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18的透过率，探测器的输出信号由采集卡19采集后，通过微分查分解调，该三个输出值用于频移的计算。

本发明实施例所提供上述装置的测风原理如下：

多普勒激光雷达利用多普勒效应进行风速探测。多普勒频移υ_D和径向风速V_LOS满足关系式V_LOS＝υ_D·λ/2。当激光工作波长λ＝1550nm时，1m/s的风速对应多普勒频移1.29MHz，该频移量是激光频率的6.665×10^-9倍。因此，为提取如此小的多普勒频移，鉴频器的选择至关重要。

采用2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称光纤M-Z干涉仪的三各端口的输出能量分别为：

$I_1=\frac{I_0}{3}\[1+cos\left(\mathrm{\Δ}L\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}+\frac{2\mathrm{\π}}{3}\right)\],$

$I_2=\frac{I_0}{3}\[1+cos\left(\mathrm{\Δ}L\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}\right)\],---\left(1\right)$

$I_3=\frac{I_0}{3}\[1+cos\left(\mathrm{\Δ}L\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}-\frac{2\mathrm{\π}}{3}\right)\]$

式中，I₀为入射到光纤M-Z干涉仪前的总能量；ΔL为光纤M-Z干涉仪的臂长差；λ为入射波长。

从式(1)可以看出，当入射波长变化时，将引起M-Z干涉仪三个输出端能量的变化，其中，M-Z干涉仪透过率曲线的自由谱间距FSR＝c/ΔL。因此，当出射激光与大气中的粒子相互作用后，大气风场将引起激光后向散射信号的多普勒频移，进而引起后向散射信号在M-Z干涉仪输出端的能量变化。通过采用微分交叉相乘解调方法，三个输出端的能量变化可解调成关于臂长差ΔL和波长λ的函数，即

$\mathrm{\Φ}=f(I_1,I_2,I_3)=\mathrm{\Δ}L\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}=\mathrm{\Δ}L\frac{2\mathrm{\π}\·\mathrm{\υ}}{c}---\left(2\right)$

式中，υ是激光频率，c是光速。

其中，微分交叉相乘解调方法在计算机20中执行，其具体实施方法如图3所示，其数学推导过程如下所示：

首先假设图3中，3路输出信号I₁、I₂和I₃相加求和除以1/3，并利用的原理，可得

$\frac{1}{3}\underset{k=1}{\overset{3}{\Σ}}{I}_k=I_0/3---\left(3\right)$

输出信号I₁、I₂和I₃分别减去I₀/3可得

式(4)中M-Z干涉仪的输出的直流项被消除，只剩下干涉项。对式(4)求微分，可得

将每一路信号a、b、c与另外两路微分后的差值相乘，可得

将式(6)中的三项相加，可得

将a、b、c的平方相加，可得

$m=a^2+b^2+c^2=\frac{3}{2}\frac{I_0^2}{9}---\left(8\right)$

将式(7)和式(8)相除，可得

对式(9)积分运算，可得

最终，通过微分交叉相乘的解调方法提取了相位变化即多普勒频移信息。

由式(2)可知，当臂长差ΔL变大，出射频率υ变小时，可使相位Φ不变。对式(2)求微分，需保持Φ不变，故左端为零，得

$\frac{d\mathrm{\υ}}{d\mathrm{\Δ}L}=-\frac{\mathrm{\υ}}{\mathrm{\Δ}L}---\left(11\right)$

式(11)表明，在入射频率不变的情况下，可通过扫描臂长差ΔL的方式实现M-Z干涉仪的标定。

本发明实施例提供的上述全光纤直接测风激光雷达装置具有如下有益效果：

1)采用2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪作为测风激光雷达的鉴频器，相比于采用Fabry-Perot干涉仪，其具有透过率高，可探测的风速动态范围大等优点；相比于采用传统的空间光学式M-Z干涉仪，其具有抗干扰能力强、结构紧凑、系统稳定，调光方便等优点；相比于采用基于2×2光纤耦合器的对称M-Z干涉仪，基于2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪无需将激光锁定在M-Z干涉仪的半腰处，因此可通过减小M-Z干涉仪的自由谱间距，提高测量的灵敏度；

2)采用微分交叉相乘的解调方法，通过前述式(9)可知，该解调方法对入射到MZI的能量进行了归一化，因此，该测风装置和方法对激光能量的起伏不敏感；

3)通过在所述光纤环形器6)端口B与光学收发和扫描系统8)之间连接所述延时光纤7)的方式，在电路上采用时分复用的方法，采用激光脉冲在该延时光纤7)后向散射的信号以确定出射激光脉冲的频率；

4)可收集完整的大气后向散射信号，该大气后向散射信号还可用于测量大气的后向散射比。

5)2×2光纤耦合器10、M-Z干涉仪11、压电陶瓷12和3×3光纤耦合器14放置于恒温箱15中，恒温箱15的精度为0.001℃，可有效消除大气温度、湿度、压强对测风激光雷达的影响。

实施例二

本发明实施例提供了一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达测风方法，该方法基于前述实施例所述的装置来实现，其中，2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪作为测风激光雷达的鉴频器；应用微分-交叉相乘解调方法提取多普勒频移信息；通过压电陶瓷改变臂长的方法实现光纤M-Z干涉仪的自校准；采用时分复用方法，通过采集延时光纤的后向散射光标定激光出射频率。该发明结构紧凑、抗干扰能力强、不需要锁定M-Z干涉仪和激光频率的相对位置、对激光能量起伏不敏感、能量利用率高、风速测量动态范围大。

其过程如下：

连续光纤激光器1输出的连续光信号经过光纤隔离器2输入至EOM 3(强度调制器)；所述EOM 3根据任意函数发生器4的控制信号，调节脉冲光信号的形状和脉冲重复频率；

调节后的脉冲光信号通过EDFA 5(光纤放大器)输入至光纤环形器6；光纤环形器6通过延时光纤7将脉冲光信号输入至光学收发和扫描系统8，由光学收发和扫描系统8将脉冲光信号向外发射，并接收后向散射光信号；后向散射光信号经光纤布拉格光栅9滤除噪声。通过采用时分复用方法，采集延时光纤7散射的后向散射光可用于标定激光出射频率；

所述光纤环形器6将后向散射光信号输入至不对称光纤M-Z干涉仪中进行鉴频；该不对称光纤M-Z干涉仪包括：2×2光纤耦合器、光纤M-Z干涉仪11与和3×3光纤耦合器，其中，2×2光纤耦合器10输出端分别与光纤M-Z干涉仪11的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪11的两个输出端分别与3×3光纤耦合器14其中两个输入端连接；所述光纤M-Z干涉仪11其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷12中，压电陶瓷12通过压电陶瓷驱动器13驱动，实现了光纤M-Z干涉仪的自校准；

经所述不对称光纤M-Z干涉仪的后向散射光信号分别输入至第一探测器16、第二探测器17、第三探测器18进行探测，探测结果被采集卡19收集后输入至计算机。

优选的，所述2×2光纤耦合器10、光纤M-Z干涉仪11、压电陶瓷12和3×3光纤耦合器14置于恒温箱15中，所述恒温箱15的精度为0.001℃。

由于上述方法是基于前述实施例所述的装置来实现，因此，其原理及各个器件均于实施例一类似，故不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置，其特征在于，包括：连续光纤激光器(1)、光纤隔离器(2)、强度调制器EOM(3)、任意函数发生器(4)、光纤放大器EDFA(5)、光纤环形器(6)、延时光纤(7)、光学收发和扫描系统(8)、光纤布拉格光栅(9)、2×2光纤耦合器(10)、光纤M-Z干涉仪(11)、3×3光纤耦合器(14)、第一探测器(16)、第二探测器(17)、第三探测器(18)、采集卡(19)与计算机(20)；其中：

连续光纤激光器(1)的输出端与光纤隔离器(2)的输入端连接，光纤隔离器(2)的输出端与EOM(3)的输入端连接，EOM(3)的输出端与EDFA(5)的输入端连接，任意函数发生器(4)的输出端与EOM(3)的控制端连接；

EDFA(5)的输出端与光纤环形器(6)输入端A连接，光纤环形器(6)端口B与延时光纤(7)的输入端连接，延时光纤(7)的输出端与光学收发和扫描系统(8)的输入端连接，光纤环形器(6)端口C与光纤布拉格光栅(9)的输入端连接，光纤环形器(6)端口D与2×2光纤耦合器(10)的其中一个输入端连接；

2×2光纤耦合器(10)输出端分别与光纤M-Z干涉仪(11)的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪(11)的两个输出端与3×3光纤耦合器(14)其中两个输入端连接；

3×3光纤耦合器(14)的三个输出端分别与第一探测器(16)、第二探测器(17)和第三探测器(18)的输入端连接，第一探测器(16)、第二探测器(17)和第三探测器(18)的输出端均与采集卡(19)的输入端连接，采集卡(19)的输出端与计算机(20)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括：压电陶瓷(12)与压电陶瓷驱动器(13)；其中，光纤M-Z干涉仪(11)其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷(12)中，通过调节压电陶瓷驱动器(13)输入到压电陶瓷(12)的驱动电压，实现了光纤M-Z干涉仪的自校准。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括：恒温箱(15)；

所述2×2光纤耦合器(10)、光纤M-Z干涉仪(11)、压电陶瓷(12)和3×3光纤耦合器(14)置于恒温箱(15)中，所述恒温箱(15)的精度为0.001℃。

4.一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达测风方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-3任一项所述的装置实现，其包括：

连续光纤激光器(1)输出的连续光信号经过光纤隔离器(2)输入至强度调制器EOM(3)；所述EOM(3)根据任意函数发生器(4)的控制信号，调节脉冲光信号的形状和脉冲重复频率；

调节后的脉冲光信号通过光纤放大器EDFA(5)输入至光纤环形器(6)；光纤环形器(6)通过延时光纤(7)将脉冲光信号输入至光学收发和扫描系统(8)，由光学收发和扫描系统(8)将脉冲光信号向外发射，并接收后向散射光信号；后向散射光信号经光纤布拉格光栅(9)滤除噪声；通过采用时分复用方法，采集延时光纤7散射的后向散射光用于标定激光出射频率；

所述光纤环形器(6)将后向散射光信号输入至不对称光纤M-Z干涉仪中进行处理；该不对称光纤M-Z干涉仪包括：2×2光纤耦合器、光纤M-Z干涉仪(11)与和3×3光纤耦合器，其中，2×2光纤耦合器(10)输出端分别与光纤M-Z干涉仪(11)的两个臂连接，光纤M-Z干涉仪(11)的两个输出端分别与3×3光纤耦合器(14)其中两个输入端连接；

所述不对称光纤M-Z干涉仪将处理后的后向散射光信号分别输入至第一探测器(16)、第二探测器(17)、第三探测器(18)进行探测，探测结果被采集卡(19)收集后输入至计算机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光纤M-Z干涉仪(11)其中一臂的一段光纤缠绕在压电陶瓷(12)中，通过调节压电陶瓷驱动器(13)输入到压电陶瓷(12)的驱动电压，实现了光纤M-Z干涉仪的自校准。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述2×2光纤耦合器(10)、光纤M-Z干涉仪(11)、压电陶瓷(12)和3×3光纤耦合器(14)置于恒温箱(15)中，所述恒温箱(15)的精度为0.001℃。