单模光纤偏振器的制作.doc

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1、单模光纤偏振控制器的制作书1.单模光纤偏振控制器原理：⑴.光纤：在本系统中所用的单模光纤，为理想的阶跃(SI)型光纤，其响应波长为1.3um,其折射率分布函数n(r)为n(r)=n1,0≤r≤an(r)=n2,r＞a式中n1——纤芯折射率n2一一包层折射率a一一纤芯半径折射率差△n=n1一n2．中相对折射率差△：，实际上△<1％⑵.双折射效应对光纤的影响：①.在偏振态的控制中，常用外加应力，由光弹效应引起感生双折射来实现，如光纤弯曲，扭曲，受到侧压力以及外场（电场，磁场）作用会引起感生双折射，使，因此研究双折射的不同来源对传输光的偏振态（SOP）的影响很重要。②.偏振控

2、制就是对入射光纤的任一偏振态光经控制后能使出射光为所需用的偏振态，在光学上线性双折射是由各种波长差的波片来实现的。③.用光纤弯曲后感生双折射来代替光学波片从而实现偏振控制，单模光纤其包层半径为r，当弯曲成以R为半径的圆形时（见下图），有主轴纵向Z向应力，在垂直于xy的平面上，外层（x＞0）表现为拉力，内层（x<0）则为压缩力，在半径R方向上，外层相对于内层施加了力，因此对于弯曲光纤，从光弹理论发现光颖的中心区域包括纤芯部分的材料在xx轴方向上受到一个主要的应力，它主要来源于弯曲光纤所感生的负轴双折射，理论分析表明，它与是正比例关系，它们的关系如下：（其中a为涂覆层半径）

3、附：m为分波系数，常见的为2或4。当m=2时，等效为1/2波片；当m=4时，等效为1/4波片，相对应的N值为4和2。即，可见用弯曲光纤的双折射效应同样能够完成光学波片的作用完成偏振态的控制要求。并且由上面的两个式子可得到弯曲半径(公式1)2.单模光纤偏振控制器制作：偏振控制器的结构是采用三个鼓轮(圆盘)将光纤缠绕其上，成为三个能独立围绕光纤轴旋转(如下图所示)的线圈，A和C等效为1／4波片，完成／2线双折射，以控制出射光椭圆偏振态的偏振度DOP使接近于1．B等效为1／2波片，控制出射光的偏振取向，这个光纤线圈的两个端点，沿切线延伸出来至A、B，并在A、B外用高粘度油固定

4、。线圈面旃转一个角，将在A和B之间旋转了一个‘角．‘=2(1-t)，t为扭曲系数一般为0.08，敝线圈平面绕光纤轴旋转±48．6。即可使线偏振在±90。间得到调整ABC对应等效的1/4波片，m=4，N=2；等效对应1／2波片，m=2，N=4，两者具有相同的弯曲半径。在这个系统中，由公式1和对应的光纤参数以及光源的性质可得，即入=0．6328um，2a=125nm，算得R=41．27mm．3.单模光纤偏振控制器选材：单模光纤，大小尺寸合适的硬纸板，胶水或者双面胶，以及其他的必要工具⑴光纤的长度：2×3.14×41.27mm×(4+2×2)=2.m,考虑到两端的因素，预留一

5、定的长度，因此光纤的长度选取3.0m⑵硬纸板的制作：用圆规画一个半径约为4.2cm的圆，再用刀片将其剪成所需要的圆4.单模光纤偏振控制器的实施：按照上面的原理和要求完成相应的任务。上海某公司的产品