磨抛型保偏光纤偏振器特性研究

采用保偏光纤(PMF)定轴技术,将光纤粘贴在刻有双弧线槽的玻璃基片上,将其用研磨机研磨,使光纤呈D形,再在其上镀膜,得到最小封装尺寸为1.0 mm×25 mm、消光比为38 dB的高性能磨抛型PMF偏振器。建立了器件损耗、消光比测试系统以及温度特性实时测量系统。小批量生产的该磨抛型PMF偏振器实现了损耗小于0.5 dB的要求,消光比在30 dB以上,在-40 ℃~+60 ℃温度范围性能保持稳定。     

采用分布式偏振串扰检测保偏光纤环质量的研究

提出将偏振串扰分析仪用于光纤陀螺(FOG)保偏光纤(PMF)环绕制在线检测、原料PMF质量检测、成品PMF环总体检测和热应力检测。通过对原料光纤检测,可以有效减少原料光纤固有缺陷对光纤环的影响。通过PMF环绕制在线检测,可以有效检测出光纤环在绕制中的缺陷、监控绕制张力、定位绕制光纤位置和改进绕制工艺等。通过光纤环热应力检测,可以了解骨架、光纤固化胶由于热应力作用对光纤环性能的影响。研究表明,分布式偏振串扰测量是大幅提高PMF环质量的一个有效手段。     

数字化扫描干涉仪用于保偏光纤偏振耦合检测

首先简要介绍了保偏光纤及其主要参数:模式耦合系数、拍长、偏振消光比和偏振串音等,并给出这些参数的定义和表达式;评价保偏光纤性能的拍长、模式耦合系数、偏振串音等参数也都与偏振耦合相关.讨论了偏振耦合测试技术,对成功应用于保偏光纤测试的波长扫描干涉法等七种方法作了比较.采用"白光"Michelson技术实现了光纤的寄生偏振耦合点空间分布位置测试仪,以该仪器完成了保偏光纤环扫描;偏振无源光器件测试;保偏光纤对轴;保偏光纤拍长测试;分布式(应力、位置、温度)传感;保偏光纤双折射色散测试等.并以保偏光纤环扫描为例给出实验结果,证明了仪器设计理论和实验结果的相符合性.     

保偏光纤的偏振特性分析

在惯性制导用光纤陀螺中,用保偏光纤绕制的Sagnac环圈是其中的关键器件.文章首先介绍了保偏光纤中偏振光传输的概念与定义;然后,对保偏光纤偏振特性的表征参数:拍长、偏振串音和偏振保持参数(h)进行了详细的介绍;最后,分析讨论了h参数与偏振串音的关系.     

消偏型光纤陀螺偏振误差研究

提出了一种光纤陀螺(FOG)消偏结构,通过在光源输出端加保偏光纤(PMF)和在偏振器后加Loyt消偏器,计算返回到探测器的相干光的偏振误差,得出光源出射偏振光与PMF快(慢)轴夹角、PMF快(慢)轴与偏振器起偏方向夹角、偏振器起偏方向与消偏器第1段PMF快(慢)轴夹角以及消偏器2段PMF连接角等4个角的最优取值范围,代入实验测得光纤线圈传输矩阵参数,计算出偏振误差可以达到1.1×10-30/h,满足中高精度要求.     

保偏延迟光纤环偏振串音对光纤电流互感器的影响

利用保偏延迟光纤环的偏振耦合模型,考虑幅值较大的互易性寄生波列,计算了光纤电流互感器(FOCS)光路系统的干涉光强,得到了互感器变比与延迟环偏振串音之间的理论关系,揭示了延迟环偏振串音的温度相关性对互感器变比的影响机理,并提出了抑制方法。为保证变温环境下互感器的变比误差在0.2%以内,延迟环的偏振串音应低于-30dB。实验结果表明:在绕制延迟环的过程中,降低绕环张力、减少胶的用量,采用低温度系数骨架可有效地改善互感器变比的温度稳定性,在-40℃!70℃范围内,互感器变比的变化量由0.63%降低至0.07%。该研究为光纤电流互感器中保偏延迟光纤环的设计和绕制工艺提供了理论指导。     

采用双频激光和光外差检测方法的全光纤温度传感系统

本文分析了偏振保持光纤(PMF)的相位温度特性。介绍了系统的实验原理,对应用了PMF和双频激光,具有光外差检测方式的全光纤温度传感系统从理论和实验上进行了原理性探讨,均得到相位读数与温度之间的线性关系。     

保偏光纤偏振模间延迟的放电调整及波片制作

建立了局部放电引起保偏光纤(PMF)两偏振模间相位延迟变化的模型。将熊猫型保偏光纤(P-PMF)和保偏光子晶体光纤(PM-PCF)分别接入萨格纳克干涉仪进行实验研究,发现局部放电使应力型P-PMF的相位延迟变小,使形状型PM-PCF的相位延迟变大,且改变放电电流大小和持续时间可有效改变相位延迟调节量,为调节PMF中两偏振模间相位延迟提供了实用技术。搭建了在线光纤波片制作装置,进行了PM-PCF光纤1/4波片制作的实验研究,实现了0.15°的相位延迟精度。多次实验结果表明,采用该技术可保证约0.24°的相位延迟精度。该技术具有操作简单、成本低等优点,可有效提高光纤波片的相位延迟量精度和制作效率。     

正交偏振分插复用多波长布里渊随机光纤激光器

相对于常见的多波长激光器，正交偏振多波长激光器可输出相邻波长偏振正交的多波长激光，可有效消除密集波分复用（DWDM）系统中相邻波长信道的干扰，在光纤传感、光纤通信和光谱检测领域中具有广泛应用。基于保偏光纤（PMF）中的受激布里渊散射（SBS）的轴向偏振牵引效应，设计并实现了具有单倍和2倍布里渊频移（BFS）间隔的偏振正交分插复用多波长布里渊随机光纤激光器（OPI-MWBRFL）。首先，采用3 km长PMF布里渊随机激光腔，实现了7个波长的单BFS间隔正交多波长激光输出，相邻波长偏振消光比不低于33 dB。其次，通过级联21 km长距离单模光纤（SMF）布里渊随机激光腔和3 km长PMF随机腔，实现了具有2倍BFS间隔的正交多波长（4个波长）激光输出，相邻波长偏振消光比可达34 dB。所实现的偏振正交方案由PMF中的SBS轴向偏振牵引的物理机理决定，因此不仅可以实现优良的波长间偏振正交，而且对系统的偏振准直要求低，具有良好的工作稳定性。系统监测实验验证了OPI-MWBRFL系统的良好稳定性。     

980/1 550保偏光纤波分复用器

从耦合模理论出发,分析了980／1550熔融拉锥（FBT）型保偏光纤（PMF）波分复用器（WDM）的工作原理,设计了WDM的制作方法。在FBT台上,通过控制火焰的温度和宽度以及拉伸速度,有效控制WDM的拉伸长度和耦合区结构,用1550nm的PMF和H11060单模光纤（SMF）成功研制了高性能的980／1550PMFWDM。测试结果表明：在1550nm波长上,该WDM具有0．2dB的插入损耗、32dB的隔离度和22．8dB的消光比偏振特性;在980nm波长上,具有0．2dB的插入损耗、14_8dB的隔离度。该器件除了具有SMFWDM的特性外,1550nm端口还具有偏振保持特性,它将促进PMF激光器和放大器快速发展。