即插即用无偏振控制器全光纤光学涡旋干涉仪

《Laser & Photonics Reviews》：Plug-and-Play Polarization-Controller-Free All-Fiber Optical Vortex Interferometer

　　**摘要**涡旋干涉仪（OVI）将相位变化线性映射为干涉图的旋转，在高精度计量领域展现出巨大潜力。然而，自由空间OVI受限于笨重的同轴对准，而现有全光纤架构则高度依赖偏振控制器来维持高纯度涡旋态，严重限制了其即插即用能力和工程可靠性。本文提出了一种无偏振控制器、即插即用的全光纤OVI。在硬件层面，利用模式选择性耦合器在光纤内激励高阶模式并实现干涉，从而消除了自由空间同轴对准的需求。在物理机制与软件解调层面，本文揭示了涉及杂质模式干涉时的"强度重分布"现象及复平面中相应方位角复谱的轨迹退化机制，并据此提出了一种广义方位角复谱解调算法。关键的是，实验结果表明，即使在2%的边缘杂质条件下，所提算法相较于标准方法将相位测量精度提升了近两个数量级。作为概念验证，该传感系统无需手动偏振调节，即可实现36.53 rad/(°C·m)的归一化温度灵敏度。本工作创新性地将对硬件校准的负担转移至底层解析算法，显著提升了OVI在野外及工业部署中的可行性。**利益冲突**作者声明不存在利益冲突。**数据可用性声明**支持本研究发现的数据可在提出合理请求后向通讯作者获取。