研究了基于3×3耦合器的非平衡迈克耳孙干涉仪的相位特性。由光纤耦合器的散射矩阵理论,推导出了当3×3耦合器分光比不均匀时,干涉仪三路输出信号相位差的表达式。根据实际使用的3×3耦合器各通道的插入损耗,经计算与修正得到其散射矩阵,并求出干涉仪三路输出信号的相位差分别为120.21°、120.77°和119.02°,与理想值120°的偏差在1°以内。实验测得的干涉仪三路输出信号的相位差随时间随机变化,经分析是由光偏振态随机变化引起的。相位差与理想值120°的偏离均在1°以内,符合理论分析得到的结论。

提出一种基于3×3 耦合器的非平衡迈克耳孙干涉仪的延时自外差技术，理论分析了此技术用于测量窄线宽单频激光器噪声的原理，搭建了测试系统，对Emcore公司的分布反馈式(DFB)半导体激光器以及NKT公司的商用超窄线宽DFB 光纤激光器这两类典型光源的相位噪声、频率噪声以及线宽进行了测试。结果表明，此技术可以用于完整地测试不同类型激光器的噪声特性，并且验证了此技术的正确性和稳健性。