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保偏光纖耦合器探討

時間:2016-11-10閱讀:1471
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    研磨法是沿保偏光纖的軸將光纖磨去一部分,然后將兩根磨去一部分的保偏光纖并在一起,當兩根光纖的纖芯接近到一定程度時,光即可從一根光纖耦合至另一根光纖。這種方法工藝復雜、難度大,并且制成的器件體積大、溫度穩(wěn)定性差,但可應用于室內(nèi)環(huán)境或?qū)嶒炇摇?br />    熔融拉錐技術就是將兩根(或兩根以上)除去涂覆層的光纖以一定的方式靠攏,在高溫加熱下熔融,同時向兩側(cè)拉伸,zui終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結構,實現(xiàn)傳輸光功率耦合的一種方法。這種方法的優(yōu)點是附加損耗低;方向性好;良好的溫度穩(wěn)定性;控制方法靈活、簡單;制作成本低等。
    關鍵技術我們現(xiàn)多采用熊貓型保偏光纖來拉制耦合器。在制造保偏光纖鍋合器的過程中,能否確保兩根保偏光纖偏振軸平行(如),是制造的關鍵之一,也是難點之一。
    找軸的方法有以下幾種:顯微鏡直接觀察法顯微鏡直接觀察法是將剝?nèi)ネ扛矊拥膬筛饫w清洗后平行放置,加匹配液,置于顯微鏡下觀察光纖的側(cè)面,可以觀察到光纖的應力區(qū),轉(zhuǎn)動光纖可以發(fā)現(xiàn)應力區(qū)的變化規(guī)律,從而判斷偏振軸的位置。當轉(zhuǎn)至兩偏振軸平行時,可定位進行拉制。
    激光干涉法是將氦氖激光從側(cè)面打到保偏光纖上,分別轉(zhuǎn)動兩根光纖,通過其干涉條紋在轉(zhuǎn)動過程中的變化來確定光纖的偏振軸方向。
    這種方法是將光纖放在兩塊正交放置的起偏器之間,根據(jù)應力施加部分所產(chǎn)生的雙折射,即能檢測出光纖偏振軸。
    找到兩根保偏光纖的偏振軸后,要將兩根光纖平行靠攏,再固定,才能進行拉制。但在此過程中,光纖會發(fā)生旋轉(zhuǎn)使保偏軸發(fā)生偏離,同時光纖本身也可能發(fā)生微小的轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生應力,這些因素也會影響器件的性能。因此,克服這些困難也是保偏光纖耦合器制造中的難點。
    保偏光纖耦合器的主要性能指標及其影響因素與通信用單模光纖耦合器相同,衡量保偏光纖耦合器的性能,附加損耗和耦合比是兩個重要指標。
    其中I;為光纖耦合器主路與支路主偏振軸的光功率之和,戶iv為沿主偏振軸注入耦合器的光功率。
    耦合器雙錐體的直徑是影響附加損耗的重要因素。
    耦合比可通過火焰溫度來控制拉伸長度,得到不同的值。
    與單模光纖費合器不同,保偏光纖耦合器由于是用保偏光纖制成,因此具有評價其保偏性能的指標消光比。
    奪消光比是保偏光纖鍋合器一輸出端口中沿主軸X及與其正交的偏振軸Y方向傳輸?shù)墓夤β手龋从沉笋詈吓e對線偏振光的保偏程度。
    結束語保偏光纖耦合器主要應用于光纖傳感器,如:光纖陀螺、光纖水聽器、光纖電流傳感器等。它是構成高精度光纖傳感器的基礎元件之一。

 

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