本文设计了一种**基于改进包络提取算法的单模光纤偏振模色散（PMD）干涉测量系统**，旨在解决传统PMD测量方法中存在的测量精度不足、设备复杂及易受噪声干扰等问题，以提高测量结果的重复性与准确性。

以下是该论文的核心内容简要总结：

**1. 核心创新点与系统设计**

*   **干涉测量系统构建**：设计了包含光路与电路两部分的干涉测量系统。光路部分利用低相干宽带光源和干涉仪获取时域干涉谱；电路部分实现微弱光信号的高精度采集与自动化控制，为PMD分析提供可靠的数据基础。

*   **改进包络提取算法**：针对传统包络算法易受系统噪声和基线漂移影响，导致群时延差（DGD）计算抖动的问题，提出一种结合希尔伯特变换与移动平均滤波的改进算法。该算法能有效提取归一化包络，并能根据主峰与旁峰的相对强度及分离情况，自适应选择弱模耦合、强模耦合或高斯拟合模型进行精准的参数提取。

**2. 关键实验结果**

*   **去噪与稳定性显著提升**：对比实验表明，改进算法处理后的信号曲线波动幅度显著收敛，将系统测量结果的标准偏差大幅降低至 **0.003 41 ps**，有效抑制了信号波动对DGD计算的影响。

*   **高精度与高重复性验证**：对弱模耦合器件（标定0.2 ps）、强模耦合光纤（25 km和50 km）及标准器件（标定0.4 ps）进行多次重复测试。结果显示，本文系统与国外先进仪器EXFO-FTB-5500的测量平均值高度一致，且测量标准偏差均优于对比仪器（例如在25 km光纤测试中，标准偏差仅为0.000 43 ps），展现出更优的离散度控制与重复性。

**3. 研究结论与应用前景**

*   该干涉测量系统结合改进包络提取算法，在保持高准确度的同时，具备更优的测量重复性与抗干扰能力，有效克服了传统方法在复杂噪声环境下的性能瓶颈。

*   研究成果为国产高性能光纤色散测量仪器的自主研发提供了有力的技术支撑与实验依据，在现场测试与工程实际应用中具有重要的实用价值。