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保偏光纖耦合器是構成高精度光纖傳感器的基礎元件之一

發布時間:2020-09-03瀏覽:482次
   保偏光纖耦合器是實現線偏振光耦合、分光以及復用的關鍵器件。它的大特點在于能穩定地傳輸兩個正交的線偏振光,并能保持各自的偏振態不變,從而成為各種軍用干涉型傳感器、相干光通信、光纖陀螺以及光纖水聽器等所需的關鍵光學器件。
  光纖耦合器是組成這些光纖傳感器的核心部件,其性能對光纖傳感器整體性能的影響很大。
  激光干涉法是將氦氖激光從側面打到保偏光纖上,分別轉動兩根光纖,通過其干涉條紋在轉動過程中的變化來確定光纖的偏振軸方向。
  這種方法是將光纖放在兩塊正交放置的起偏器之間,根據應力施加部分所產生的雙折射,即能檢測出光纖偏振軸。
  找到兩根保偏光纖的偏振軸后,要將兩根光纖平行靠攏,再固定,才能進行拉制。但在此過程中,光纖會發生旋轉使保偏軸發生偏離,同時光纖本身也可能發生微小的轉動,產生應力,這些因素也會影響器件的性能。因此,克服這些困難也是保偏光纖耦合器制造中的難點。
  保偏光纖耦合器的主要性能指標及其影響因素與通信用單模光纖耦合器相同,衡量保偏光纖耦合器的性能,附加損耗和耦合比是兩個重要指標。
  其中I;為光纖耦合器主路與支路主偏振軸的光功率之和,戶iv為沿主偏振軸注入耦合器的光功率。
  耦合器雙錐體的直徑是影響附加損耗的重要因素。
  耦合比可通過火焰溫度來控制拉伸長度,得到不同的值。
  與單模光纖費合器不同,保偏光纖耦合器由于是用保偏光纖制成,因此具有評價其保偏性能的指標消光比。
  奪消光比是保偏光纖鍋合器一輸出端口中沿主軸X及與其正交的偏振軸Y方向傳輸的光功率之比,它反映了耦合舉對線偏振光的保偏程度。
  所以保偏光纖耦合器主要應用于光纖傳感器,如:光纖陀螺、光纖水聽器、光纖電流傳感器等。它是構成高精度光纖傳感器的基礎元件之一。
  保偏光纖耦合器主要由單模光纖制成,這種耦合器制作工藝簡單,成本較低,然而,由于其不具有偏振保持功能,外部擾動導致的雙折射會引起光纖傳感器的零位漂移和信號衰落,從而導致耦合器的性能很不穩定。由保偏光纖制成的保偏光纖耦合器是一種特殊的保偏光纖耦合器,它除了具有普通耦合器合光分光的功能之外,還具有保持線偏振光的偏振態不變的性質,因此,對保偏光纖耦合器進行分析和研究具有重大意義。
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