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特殊光缆——保偏光纤

保偏光纤传输线偏振光,广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中,使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变,提高相干信噪比,以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤,主要应用于光纤陀螺,光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐,属于高新科技产品,而保偏光纤又是其核心部件,因而保偏光纤曾经被西方发达国家列入对我国禁运的清单。

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说明:

保偏光纤传输线偏振光,广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中,使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变,提高相干信噪比,以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤,主要应用于光纤陀螺,光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐,属于高新科技产品,而保偏光纤又是其核心部件,因而保偏光纤曾经被西方发达国家列入对我国禁运的清单。

作用及基本原理:

保偏光纤可以解决偏振态变化的问题,但它并不能消除光纤中的双折射现象,反而是在通过光纤几何尺寸上的设计,产生更强烈的双折射效应,来消除应力对入射光偏振态的影响。

所以保偏光纤一般是应用在对偏振态比较敏感的应用中,如干涉仪,或是激光器,或是用在光源与外调制器之间的连接中等等。

理想的标准单模光纤具有良好的几何圆对称性,因而所传输的基模HE11是两正交模式的二重简并模态。在实际的光纤中,由于缺陷的存在,这种二重简并被破坏,从而引起模态双折射。为了在标准单模光纤中维持模的偏振,就需要将双折射引入到光纤中,使HEx11和HEy11两模式的有效折射率不同,两正交模的传播常数βx与βy差别增大,两模式耦合几率减小。如果光在光纤一个光轴平行的方向上被线性偏振,那么光将维持其偏振态在光纤中进行传输。如果在沿着光纤传输时,光在其它角度被线性偏振,偏振态将发生变化,从线性到椭圆到线性,再到椭圆并再次返回到线性,具有通常所说的差拍周期长度LP。这种变化是模的正交分量间的相位差的结果,相差由它们的传播常数之间的差别产生。差拍长度越短,光纤对偏振的不规则性效应就越具有弹性,光纤对线性偏振光的偏振保持能力就越强。 

目前在工业中行的PM光纤是圆形熊猫型光纤。熊猫型光纤的一个远远超过其他PM光纤的优点是光纤尺寸和数值孔径与常规的单模光纤。在使用两种类型的光线时能够确保设备上的低损耗。



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