單模光纖偏振器的制作.doc

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1、單模光纖偏振控制器的制作書1.單模光纖偏振控制器原理：⑴.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)波長為1.3um,其折射率分布函數(shù)n(r)為n(r)=n1,0≤r≤an(r)=n2,r＞a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△n=n1一n2．中相對(duì)折射率差△：，實(shí)際上△<1％⑵.雙折射效應(yīng)對(duì)光纖的影響：①.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，因此研究雙折射的不同來源對(duì)傳輸光的偏振態(tài)（SOP）的影響很重要。②.偏振控

2、制就是對(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)上線性雙折射是由各種波長差的波片來實(shí)現(xiàn)的。③.用光纖彎曲后感生雙折射來代替光學(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)（見下圖），有主軸縱向Z向應(yīng)力，在垂直于xy的平面上，外層（x＞0）表現(xiàn)為拉力，內(nèi)層（x<0）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，它主要來源于彎曲光纖所感生的負(fù)軸雙折射，理論分析表明，它與是正比例關(guān)系，它們的關(guān)系如下：（其中a為涂覆層半徑）

3、附：m為分波系數(shù)，常見的為2或4。當(dāng)m=2時(shí)，等效為1/2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，可見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)式子可得到彎曲半徑(公式1)2.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)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)的線圈，A和C等效為1／4波片，完成／2線雙折射，以控制出射光橢圓偏振態(tài)的偏振度DOP使接近于1．B等效為1／2波片，控制出射光的偏振取向，這個(gè)光纖線圈的兩個(gè)端點(diǎn)，沿切線延伸出來至A、B，并在A、B外用高粘度油固定

4、。線圈面旃轉(zhuǎn)一個(gè)角，將在A和B之間旋轉(zhuǎn)了一個(gè)‘角．‘=2(1-t)，t為扭曲系數(shù)一般為0.08，敝線圈平面繞光纖軸旋轉(zhuǎn)±48．6。即可使線偏振在±90。間得到調(diào)整ABC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=0．6328um，2a=125nm，算得R=41．27mm．3.單模光纖偏振控制器選材：單模光纖，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⑴光纖的長度：2×3.14×41.27mm×(4+2×2)=2.m,考慮到兩端的因素，預(yù)留一

5、定的長度，因此光纖的長度選取3.0m⑵硬紙板的制作：用圓規(guī)畫一個(gè)半徑約為4.2cm的圓，再用刀片將其剪成所需要的圓4.單模光纖偏振控制器的實(shí)施：按照上面的原理和要求完成相應(yīng)的任務(wù)。上海某公司的產(chǎn)品