扭转椭圆双折射光纤环形腔输出特性new

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1、第23卷第3期光电子技术Vo1．23No．32003年9月OPTOEIECTRON1CTECHNOIOGYSep．2003扭转椭圆双折射光纤环形腔输出特性张靖华(上海大学机械电子工程与自动化学院自动化系，上海，200072)摘要：对扭转椭圆双折射光纤环形腔的带阻输出特性进行了分析和计算。结果表明，任意椭圆偏振态输入，光纤的双折射和扭转使光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组，对应于光纤的两个本征偏振态。谐振频率发生偏移，偏移量取决于光纤的双折射参数和扭转速率，两组谐振峰的相对幅度取决于光纤的双折射

2、参数、扭转速率和输入偏振态若输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一，就仅出现一组谐振峰。光纤的双折射和扭转对环形腔的精细度没有影响。关键词：光纤环形腔；扭转；双折射；本征偏振态中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1005—488X(2003)03—0187—04OutputCharacteriSticSofSpunEllipticalBirefringentFiber-opticRingResonatorZHANGJing—hua(SchoolofMechanicalandElectronic

3、EngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai，200072，China)Abstract：Theband—stopoutputcha['acteristicsofthespunellipticalbirefringentfiber—op—ticringresonatorareanalysedandcalculated．Theresultsshowthatforarbitraryinputellipti—calpolarizationstate

4、s，theresonancepeaksintheband—stopoutpu(characteristicsoffiber—op—ticringresonatoraresplitedintotwogroupscorrespondingtotwopolarizationeigenstatesofthefiber．Theresonancefrequeneesaredeviated，thedeviationsdependonthebirefringentpa—rametersandspinningrateo

5、fthefiber．Therelativeamplitudesofthetwogroupsofresonancepeaksdependonthebirefringentparameters，spinningrateofthefiberandinputpolarizationstate．Theonlyonegroupofresonancepeaksisexistediftheinputpolarizationstateisjusttheoneofthepolarizationeigenstates．Bu

6、tthebirefringenceorspinningoffiberhavenoinflu—encesuponthefinenessofthefiber—opticringresonator．Keywords：fiber—opticringresonator；spinning；birefringence；polarizationeigenstate激光稳频等领域有着广泛的应用卜引。本文对扭转引言椭圆双折射光纤环形腔的带阻输出特性进行理论分析并作计算机模拟计算。分析和计算表明，扭转光纤环形腔的研究已有多

7、年，其在传感、测量、椭圆双折射光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰收稿日期：2003—03—10作者简介：张靖华(1945一)，男，副教授。主要从事电磁场理论和微波技术、光纤测量和光纤传感等方面的研究。lI1IlII_l188光电子技术第23卷分裂为两组，与光纤的两个本征偏振态对应，谐振g一[(b／Z)+(r—n)]“一b／2cos2~(3)频率发生偏移，偏移量取决于光纤双折射参数和扭tan2~=2(r—g'2)／b(4)转速率，两组谐振峰的相对幅度与光纤的双折射参其中b为光纤的线性双折射，n为光纤的圆双

8、折射数、扭转速率和输入偏振态都有关。若输入偏振态(均包括固有双折射和感生双折射)，旋转会引入新为光纤本征偏振态之一时，就仅出现一组谐振峰。的圆双折射，其影响是叠加在光纤原有的圆双折射光纤的双折射和扭转对环形腔的精细度没有影响，上，和扭转光纤无原则区别，故不另行讨论。_-rl，精细度仍取决于光纤环和耦合器的损耗。r为光纤扭转速率。(1)、(2)式中、B下标r，i分别表示、B的实部和虚部。由耦合器各端口光场1扭转椭圆双折射光纤环形腔之间的关系，类似于文献[1