摘要：

振動光纖延長器是一種基于光纖原理、通過彎曲張力改變光纖的折射率，在傳輸光信號時調制頻率來實現信號延遲的技術。本文從原理和應用兩個方面對振動光纖延長器進行了詳細介紹。其主要應用領域包括通信、測量和慣性導航等。

一、原理

振動光纖延長器的工作原理基于光纖內心芯區及其外層包層的結構。芯層的折射率較高，而包層的折射率較低。通過應用一個外加的張力，在光纖中心區域形成一個微小的反射率斜率。當光纖被彎曲時，纖芯壓縮而包層張開，引起制備的反射率斜率的彎曲，部分反射光被反射回前向光線，從而導致在光纖傳輸中的頻率偏移。在穩態情況下，這個微小的反射率級數可以處理為一種等效的折射率。當光在傳輸中通過彎曲的光纖時，這個折射率的變化會導致傳輸速度的不同而產生相位延遲。即，信號可以通過改變光纖長度或形狀來調制振動信號，從而產生信號延遲效應。

二、通信應用

振動光纖延長器在光通信領域有廣泛應用。例如，將其用作延遲線，可使相位調制器具有更高的調制深度。此外，可以利用其低損耗和高穩定性等特性制作OADM（光插入/刪除復用器）。相比于便宜的電子振蕩器，振動光纖延長器也可以支持更高的相位噪聲，從而可以保證更好的調制性能和更少的誤碼率。目前，振動光纖延長器已廣泛應用于高速調制器、光時鐘分配網絡和光纖帶寬疊加器等領域。

三、測量應用

振動光纖延長器還可以用于測量應用，例如引力探測器。在引力波探測器中，振動光纖延長器常常被用來構建干式干涉儀。引力波是時空中的彎曲和扭曲，它們通過軟直的光纖傳輸示蹤激光束引起的相位變化來檢測。其中振動光纖延長器可使光路延遲在一定頻率范圍內相對增量變化，這樣可以將引力波的信號耦合成干涉儀的光學傳感器的壓電轉換器，進而實現敏感的引力波偏移利用延遲時間來確定引力波的頻率和源方向。

四、慣性導航應用

振動光纖延長器可用于慣性導航應用中。最近研究表明，振動光纖延長器的頻移響應對慣性導航系統中MEMS（微電子機械系統）加速度計和陀螺儀具有很高的準確性。例如，在一些需要高精度慣性導航系統的探測航天器上，振動光纖延長器可用于改善光纖光頻陀螺儀和加速度計的性能。

五、總結

綜上所述，振動光纖延長器是一種基于光纖的調制技術，通過光纖的彎曲張力來調制光信號頻率，實現信號延遲效果，其應用領域涵蓋通信、測量和慣性導航等領域。隨著技術的進步和應用的推廣，振動光纖延長器在各個領域的應用前景將會更加廣闊。