0 引言

　　光纤与特定机械结构相结合的干涉型光纤检波器的原理是直接将被测物理量的变化转换为光相位的变化，比其它类型光纤检波器具备更高的信号响应灵敏度和更宽的频率响应范围[1]。目前，成功应用的干涉型光纤检波结构主要分为2种：马赫-曾德尔（M-Z）干涉结构和迈克尔逊干涉结构，两者的性能各有优势，在实际应用中都成功获取了不同震动类型时间的物理信息。然而，对低于1 Hz以下信号的检波结构的响应结果却少有报道。“低频”对人类社会活动具有潜在的危害，比如地震波信号、海底声波信号和低频电磁武器信号等[2]都属于“低频”信号。因此，超低频信号相位的精准解调对于未来社会的发展具有重要意义。相位生成载波技术可以用来解调低频信号相位，其本质上是一种开环解调技术，通过所调制高频信号对待测信号的2次混频，获取与待测信号同频率、同相位的信号项。相位生成载波技术引入调制量的方案主要有内调制和外调制2种，与内调制方案的迈克尔逊检波结构系统相比，虽然应用外调制方案的M-Z检波结构系统是采用低频电控信号对系统工作点进行校正，但不需使要用价格昂贵的可调谐激光器，消除了在调制光源过程中所引入的寄生调幅[3-4]。此外，根据后端解调方式的不同，还可以将相位解调方法分为微分交叉相乘解调与反正切解调。对于监测低频信号的干涉型系统而言，这2种解调方法也存在一定的缺陷：微分交叉相乘解调方法在其积分过程中的直流项很难通过高通滤波器直接滤除；而反正切解调方法的解调范围有限，在解调大幅度信号时会存在一定的失真[5-6]。针对上述解调过程中存在的问题，本文提出一种基于M-Z干涉结构的低频信号相位解调方法。

4 结束语

　　本文对采用基于M-Z干涉结构的低频信号解调方法进行理论分析和实验研究。首先，选取了改进型方案的最佳相位调制深度为1.11，在对检波结构相位调制的同时进行相位补偿，使其一直工作在最灵敏状态；然后，通过对传统解调方案的改进，简化了解调系统复杂度。实验结果表明：所提解调方法可以同时解调出信号的大幅度和低频率，并且对不同幅度的待测信号均具有良好的线性度，验证了其良好的解调性能。