現(xiàn)如今晒奕,光纖應(yīng)用十分廣泛名斟,而普通光纖就算制造得再對稱脑慧,在實(shí)際應(yīng)用中也會受到機(jī)械應(yīng)力變得不對稱,產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象砰盐,因此光的偏振態(tài)在普通光纖中傳輸?shù)臅r候就會毫無規(guī)律地變化闷袒。而保偏光纖,則可以實(shí)現(xiàn)光在傳輸過程中的偏振態(tài)不變楞卡,提高想干信噪比霜运。廣泛用于航天、航空蒋腮、航海、工業(yè)制造技術(shù)及通信等國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域池摧。
保偏光纖(PM)原理
保偏(PM)光纖焦除,如同其名字一樣,是可以保證傳輸光的線偏振方向不變的特種光纖作彤。從理論上來說膘魄,光纖是圓芯的應(yīng)該不會產(chǎn)生雙折射乌逐,并且光纖的偏振態(tài)在傳播過程中是不會改變的。然而创葡,在實(shí)際中,常規(guī)光纖在生產(chǎn)過程中灿渴,會受到外力作用等原因洛波,使光纖粗細(xì)不均勻或彎曲等,就會使其產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象骚露。當(dāng)光纖受到任何外部干擾蹬挤,例如波長、彎曲度棘幸、溫度等的影響因素時焰扳,光的偏振態(tài)在常規(guī)光纖中傳輸時就會變得雜亂無章。而保偏光纖的應(yīng)用則是可以解決這一偏振態(tài)變化的問題吨悍,但它并不是消除光纖中的雙折射現(xiàn)象,而是通過在光纖幾何尺寸上的設(shè)計女嘲,產(chǎn)生更強(qiáng)烈的雙折射畜份, 來消除應(yīng)力對入射光偏振態(tài)的影響。保偏光纖在拉制過程中欣尼,當(dāng)線偏振光沿光纖的一個特征軸傳輸時爆雹,部分光信號會耦合進(jìn)入另一個與之垂直的特征軸乒躺,最終造成出射偏振光信號偏振消光比的下降爸吮,從而影響了雙折射效應(yīng)。
圖1.保偏光纖基本結(jié)構(gòu)
如何制造保偏光纖吗坚?
常用的引入高雙折射的方法可在預(yù)制棒的光纖芯中引入幾何對稱的不均勻應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)菇晃,通過在纖芯兩側(cè)加入兩種改進(jìn)玻璃組分的應(yīng)力棒。 應(yīng)力型保偏光纖主要是依靠嵌入的應(yīng)力棒和光纖纖芯的熱膨脹系數(shù)的不同來產(chǎn)生熱應(yīng)力磺送,在熱應(yīng)力作用下導(dǎo)致材料折射率的變化驻子,從而產(chǎn)生雙折射效應(yīng)。另一種方案是采用橢圓形的纖芯估灿,橢圓形的形狀本身就會產(chǎn)生一定程度的形狀雙折射崇呵,即使沒有機(jī)械應(yīng)力。
圖2.保偏光纖的結(jié)構(gòu)
橢圓包層型馅袁、領(lǐng)結(jié)型和熊貓型是三種應(yīng)用較為廣泛的三類保偏光纖域慷,都屬于應(yīng)力型保偏光纖。
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