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    保偏光纤耦合器探讨

    发布时间: 2016-11-10  点击次数: 453次


        研磨法是沿保偏光纤的轴将光纤磨去一部分,然后将两根磨去一部分的保偏光纤并在一起,当两根光纤的纤芯接近到一定程度时,光即可从一根光纤耦合至另一根光纤。这种方法工艺复杂、难度大,并且制成的器件体积大、温度稳定性差,但可应用于室内环境或实验室。
        熔融拉锥技术就是将两根(或两根以上)除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢,在高温加热下熔融,同时向两侧拉伸,zui终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构,实现传输光功率耦合的一种方法。这种方法的优点是附加损耗低;方向性好;良好的温度稳定性;控制方法灵活、简单;制作成本低等。
        关键技术我们现多采用熊猫型保偏光纤来拉制耦合器。在制造保偏光纤锅合器的过程中,能否确保两根保偏光纤偏振轴平行(如),是制造的关键之一,也是难点之一。
        找轴的方法有以下几种:显微镜直接观察法显微镜直接观察法是将剥去涂覆层的两根光纤清洗后平行放置,加匹配液,置于显微镜下观察光纤的侧面,可以观察到光纤的应力区,转动光纤可以发现应力区的变化规律,从而判断偏振轴的位置。当转至两偏振轴平行时,可定位进行拉制。
        激光干涉法是将氦氖激光从侧面打到保偏光纤上,分别转动两根光纤,通过其干涉条纹在转动过程中的变化来确定光纤的偏振轴方向。
        这种方法是将光纤放在两块正交放置的起偏器之间,根据应力施加部分所产生的双折射,即能检测出光纤偏振轴。
        找到两根保偏光纤的偏振轴后,要将两根光纤平行靠拢,再固定,才能进行拉制。但在此过程中,光纤会发生旋转使保偏轴发生偏离,同时光纤本身也可能发生微小的转动,产生应力,这些因素也会影响器件的性能。因此,克服这些困难也是保偏光纤耦合器制造中的难点。
        保偏光纤耦合器的主要性能指标及其影响因素与通信用单模光纤耦合器相同,衡量保偏光纤耦合器的性能,附加损耗和耦合比是两个重要指标。
        其中I;为光纤耦合器主路与支路主偏振轴的光功率之和,户iv为沿主偏振轴注入耦合器的光功率。
        耦合器双锥体的直径是影响附加损耗的重要因素。
        耦合比可通过火焰温度来控制拉伸长度,得到不同的值。
        与单模光纤费合器不同,保偏光纤耦合器由于是用保偏光纤制成,因此具有评价其保偏性能的指标消光比。
        夺消光比是保偏光纤锅合器一输出端口中沿主轴X及与其正交的偏振轴Y方向传输的光功率之比,它反映了耦合举对线偏振光的保偏程度。
        结束语保偏光纤耦合器主要应用于光纤传感器,如:光纤陀螺、光纤水听器、光纤电流传感器等。它是构成高精度光纤传感器的基础元件之一。

     

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