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保偏光纤耦合器是构成高精度光纤传感器的基础元件之一

发布时间:2020-09-03浏览:82次
   保偏光纤耦合器是实现线偏振光耦合、分光以及复用的关键器件。它的大特点在于能稳定地传输两个正交的线偏振光,并能保持各自的偏振态不变,从而成为各种军用干涉型传感器、相干光通信、光纤陀螺以及光纤水听器等所需的关键光学器件。
  光纤耦合器是组成这些光纤传感器的核心部件,其性能对光纤传感器整体性能的影响很大。
  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。
  所以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。
  保偏光纤耦合器主要由单模光纤制成,这种耦合器制作工艺简单,成本较低,然而,由于其不具有偏振保持功能,外部扰动导致的双折射会引起光纤传感器的零位漂移和信号衰落,从而导致耦合器的性能很不稳定。由保偏光纤制成的保偏光纤耦合器是一种特殊的保偏光纤耦合器,它除了具有普通耦合器合光分光的功能之外,还具有保持线偏振光的偏振态不变的性质,因此,对保偏光纤耦合器进行分析和研究具有重大意义。
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