單模光纖偏振器的制作

1、單模光纖偏振控制器的制作書(shū)單模光纖偏振控制器原理：（1）.光纖：在本系統(tǒng)中所用的單模光纖，為理想的階躍（SI）型光纖，其響應(yīng)波長(zhǎng)為 1.3um,其折射率分布函數(shù)n （r）為n （r）=n ,0 r a2 ,式中 n1 纖芯折射率n2 一一包層折射率a 一一纖芯半徑折射率差厶n=n1 n2.A n一中相對(duì)折射率差: A =，實(shí)際上】n）.雙折射效應(yīng)對(duì)光纖的影響：. 在偏振態(tài)的控制中，常用外加應(yīng)力，由光彈效應(yīng)引起感生雙折射來(lái)實(shí)現(xiàn)，如光纖彎曲，扭曲，受到側(cè)壓力以及外場(chǎng)（電場(chǎng)，磁場(chǎng)）作用會(huì)引起感生雙折射，使卩工卩，因此研究雙 xy折射的不同來(lái)源對(duì)傳輸光的偏振態(tài)（SOP ）的影響很重要。. 偏振控制就是

2、對(duì)入射光纖的任一偏振態(tài)光經(jīng)控制后能使出射光為所需用的偏振態(tài)， 在光學(xué)上線(xiàn)性雙折射是由各種波長(zhǎng)差的波片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。. 用光纖彎曲后感生雙折射來(lái)代替光學(xué)波片從而實(shí)現(xiàn)偏振控制，單模光纖其包層半徑 為r,當(dāng)彎曲成以R為半徑的圓形時(shí)（見(jiàn)下圖），有主軸縱向Z向應(yīng)力，在垂直于xy的平面上，外 層（x0）表現(xiàn)為拉力，內(nèi)層（x0）則為壓縮力，在半徑R方向上，外層相對(duì)于內(nèi)層施加了力，因 此對(duì)于彎曲光纖，從光彈理論發(fā)現(xiàn)光穎的中心區(qū)域包括纖芯部分的材料在xx軸方向上受到一個(gè)主要 的應(yīng)力，它主要來(lái)源于彎曲光纖所感生的負(fù)軸雙折射，理論分析表明，它與（r / R）2是正比例關(guān)系，它們的關(guān)系如下：5= 0.133 （a / R

3、）2 （其中a為涂覆層半徑）nA=2兀=2兀5 （2兀R - N ）附：m為分波系數(shù)，常見(jiàn)的為2或4。當(dāng)m=2時(shí)，等效為 m 九 n1/2波片；當(dāng)m=4時(shí)，等效為1/4波片，相對(duì)應(yīng)的N值為4和2。即n.M = 8，可見(jiàn)用彎曲光纖的 雙折射效應(yīng)同樣能夠完成光學(xué)波片的作用完成偏振態(tài)的控制要求。并且由上面的兩個(gè)式子可得到彎曲0.266 兀半徑R =a 2 N - m（公式1）九單模光纖偏振控制器制作：偏振控制器的結(jié)構(gòu)是采用三個(gè)鼓輪（圓盤(pán)）將光纖纏繞其上，成為三個(gè)能獨(dú)立圍繞光 纖軸旋轉(zhuǎn)（如下圖所示）的線(xiàn)圈，A和C等效為1/4波片，完成兀/2線(xiàn)雙折射，以控制出 射光橢圓偏振態(tài)的偏振度DOP使接近于1.

4、B等效為1/2波片，控制出射光的偏振取向， 這個(gè)光纖線(xiàn)圈的兩個(gè)端點(diǎn)，沿切線(xiàn)延伸出來(lái)至A、B，并在A、B外用高粘度油固定。 線(xiàn)圈面旃轉(zhuǎn)一個(gè)J角，將在A和B之間旋轉(zhuǎn)了一個(gè)Q 角.J =2（1-t），t為扭曲系數(shù)一般為 0.08，敝線(xiàn)圈平面繞光纖軸旋轉(zhuǎn)48. 6。即可使線(xiàn)偏振在90。間得到調(diào)整對(duì)應(yīng)等效的1/4波片，m=4, N=2；等效對(duì)應(yīng)1/2波片，m=2, N=4,兩者具有相同的彎曲半徑。 在這個(gè)系統(tǒng)中，由公式1和對(duì)應(yīng)的光纖參數(shù)以及光源的性質(zhì)可得，即入=0. 632 8um, 2a=125nm, 算得R=41. 27mm.3. 單模光纖偏振控制器選材：?jiǎn)文９饫w，大小尺寸合適的硬紙板，膠水或者雙 面膠，以及其他的必要工具光纖的長(zhǎng)度：2X3.14X41.27mmX(4+2X2)=2.0734048m,考慮到兩端的因素，預(yù) 留一定的長(zhǎng)度，因此光纖的長(zhǎng)度選取3.0 m硬紙板的制作：用圓規(guī)畫(huà)一個(gè)