铒镱共掺保偏光纤的结构优化与加工工艺研究

采用全矢量有限元分析方法研究了应力区大小、应力区与纤芯之间距离、纤芯区域热膨胀系数等参数对铒镱共掺保偏光纤双折射与应力分布的影响,通过改进超声波打孔、硼棒磨抛与抽真空封装等预制棒加工技术,较大程度上提高了铒镱共掺保偏光纤预制棒的加工工艺水平,最终将光纤的偏振串音控制在-23,d B/10,m以下,双折射提高至3.9×10~(-4)以上,为制备性能更加优化的高双折射、低偏振串音铒镱共掺保偏光纤奠定了理论与工艺基础。     

庞加莱球的光纤应力测量

推导用斯托克斯参数表示的光纤应力计算公式．指出在一个无损耗单元内,从一个偏振态到另一个偏振态的任何变化,都对应着庞加莱球相对于直径的一个旋转．如果令球的半径为R=k(相位应力系数),则压应力F可用球与S2OS3平面相交圆上的一段大圆弧表示．当入射光为线偏振光时,若单模光纤无固有双折射,则F=k[tg^-1(S3/S2)];若单模光纤存在固有双折射,可将固有双折射看成-初始附加压力Fo的作用结果．给出斯托克斯参数测量值和光纤应力计算值．并比较实际外加应力．结果与实际情况相符。     

椭圆双折射光纤的琼斯矩阵和法拉弟效应分析

1 前言光纤中的磁光法拉弟效应,可用来发展测量超高压线路上大电流的光纤传感器,其重量轻、抗电磁干扰、绝缘性能好等优点已被普遍公认。为了使光纤中传输的偏振光的微小法拉弟旋转不至于被光纤固有的双折射所淹没,目前传感所用的光纤多为低双折射光纤。但在绕制安装光纤线圈时,由于不对称的应力、形变以及其它外界环境因素引起的、随机变化的附加双折射也将导致光偏振面的旋转,甚至淹没法拉弟旋转。因此,对光纤线圈的绕制安装提出了极其严格的要求。已有人提出一种新型光纤——扭转高双折射光纤。从偏振光学的角度看,该光纤呈现椭圆双折射。     

光纤λ/4波片的温度特性

分析光纤λ/4波片的温度特性,讨论应力双折射的熊猫型光纤和几何双折射光纤制成的λ/4波片的相位延迟随温度变化的改变情况,得出几何双折射光纤制成的λ/4波片更为稳定.对自制的两种光纤λ/4波片进行实际测量,实验结果显示,用几何双折射光纤制成的λ/4波片比用熊猫型光纤制成的λ/4波片在-40～60 ℃的温度范围内具有更好的温度特性.     

高圆双折射光纤的分析与设计

本文对高圆双折射光纤的偏振特性作了分析，提出了一个能确定高圆双折射光纤保偏性能的特性参数．文中还给出了对线偏振光输入、出射光消光比满足一定设计值下高圆双折射光纤固有线双折射及弯曲半径与光纤扭转率之间的关系曲线．这些结果为这类光纤的设计及性能判定提供了理论依据．     

全光纤型圆偏振起偏器的工作原理及理论分析

提出了以高扭转率旋转应力型双折射光纤来实现手征光纤光栅,并进而实现易于在线制成的全光纤圆起偏器.采用耦合模理论分析表明,以小于1mm的扭转周期旋转领结光纤或熊猫光纤可以实现圆起偏器.与已有的基于特殊光纤的手征光纤光栅不同,旋转光纤基于商用应力高双折射光纤,容易与普通光纤连接.耦合模分析还揭示了这类由旋转光纤形成的手征光纤光栅中圆偏振模相耦合的偏振选择机理和实现起偏器的必要条件.数值分析表明,对数值孔径为0.1865、拍长为1.25mm的熊猫光纤以右手螺旋方向进行旋转,当旋转周期和光纤长度分别为0.375mm和33.2mm时,该起偏器在谐振波长1550nm处输出左旋圆偏振光.     

扭转椭圆双折射光纤的Mueller矩阵

导出由光纤双折射参数、扭转速率表达的扭转椭圆双折射光纤的Mueller矩阵。Mueller矩阵具有实二重简并的本征值１，求得对应的本征矢即扭转椭圆双折射光纤本征偏振态的Ｓtokes矢量。偏振方向沿光纤特征方向的线偏振光输入，将得到偏振方向不同的线偏振光输出。还讨论了扭转椭圆双折射光纤的椭圆偏振器等效等问题。     

双折射光纤环形腔

应用琼斯矩阵详尽地分析了光纤各种不同性质的双折射对光纤环形腔特性的影响,江纤的双折射和扭转使普通单模光纤环形腔的带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组,谐振频率发生偏移,偏移量正比于双折射参数ｇ,两组谐振峰物相对幅度取决于光纤的双折射参数和输入偏振态。调整输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一时,就仅出现一组谐振峰。光纤的双折射与扭转对环形腔的精细度没有影响。     

基于温度补偿高双折射光纤环镜的边缘滤波解调方法

提出了一种光纤光栅传感解调新方法.系统由1个3dB耦合器、1个传感光纤布喇格光栅、1个双折射光纤环镜和1个探测器构成,高双折射光纤环镜作为边缘滤波器.光纤光栅波长的线性解调带宽为3.6nm.对双折射光纤环镜的温度补偿进行了实验研究,实验表明,封装的高双折射光纤环镜能够补偿高双折射光纤环镜的温度漂移.补偿前的高双折射光纤环镜波长随温度漂移为2.3 nm/℃,补偿后的双折射光纤环镜波长随温度漂移为0.005 nm/℃,远小于未补偿的双折射光纤环镜波长随温度漂移.     

单模低双折射光纤 KERR 效应研究

单模低双折射光纤ＫＥＲＲ效应研究王兆兵廖延彪赖淑蓉赵华凤（清华大学电子工程系激光教研组北京１０００８４）从理论上分析了单模低双折射光纤在外界电场作用下的偏振特性，建立了一套用于研究单模低双折射光纤ＫＥＲＲ效应的实验系统，提出了一种检测ＫＥＲＲ效应弱信...     

磁光调制法测量高双折射光纤拍长的灵敏度分析

基于法拉第磁光效应,研究在光纤拍长磁光调制法测试系统中,对于给定的磁隙宽度和磁场强度,起偏方式与检偏方式对拍长测试灵敏度的影响.通过理论分析发现,除了目前通常采用的线偏振光沿光纤双折射主轴注入结合渥拉斯顿棱镜45°检偏的测试方式之外,另有两种测试方式也可以得到最大灵敏度,一种是线偏振光45°注入结合渥拉斯顿棱镜沿轴检偏,另一种是圆偏振光注入结合渥拉斯顿棱镜沿轴检偏.最后一种实验方式不需要在入射端精确定位光纤的双折射主轴方向,能简化实验过程,避免角度调节引入的测量误差.     

一种GLS玻璃中红外光子晶体光纤的双折射和非线性研究

设计了一种适合于中红外波段传输的GLS玻璃高双折射高非线性光子晶体光纤(PCF),利用电磁波传播的多极散射理论数值模拟了该光纤的双折射和非线性特性,并对实验制备这种软玻璃光纤的可行性进行了分析。研究发现,通过调节光纤的结构参数可以将该PCF的双折射最大值调至所需的中红外波段(3~10 m),在波长=8.214 m处模式双折射达到了0.16,且偏振方向非线性系数=0.15m-1-1,即该光纤在中红外波段同时具有高双折射和高非线性。这种光纤有望实现中红外波段超短脉冲展宽,进一步扩展中红外波段的激光源。     

用全光纤马赫-曾德尔干涉仪测量光敏光纤的光致双折射

提出了一种用全光纤马赫-曾德尔干涉仪测量光敏光纤的光致双折射率的新方法,所得的归一化双折射率可达10-5.     

线双折射对高圆双折射光纤电流传感器输出信号的影响

对采用高圆双折射光纤的电流传感器中光纤特性的不完善,如光纤中存在的固有线双折射及弯曲引入的线双折射,传感器输出信号受到的影响进行了详细的理论分析及数值计算,获得了线双折射影响传感器输出信号的数据及曲线,并提出消除光纤中线双折射对传感器输出信号影响的方法。这些结果对分析传感器实际测量结果,提高传感器稳定性及性能以及传感用高圆双折射光纤的设计等都有很大的实用和参考价值。     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

光纤电流传感器的系统设计及试验结果

讨论了单模光纤双折射对电流传感的影响。对光纤电流传感器的一种光纤绕法进行 了理论分析，这种绕法能有效地降低传感头处引进的双折射。其结论不但解释了等效Ｖｅｒｄｅｔ常数下降和系统的非线性现象，而且给出了设计不同用途的光纤电流传感器的 理论依据。还描述了系统装置、调整方法及试验结果。     

高双折射光子晶体光纤的特性研究

对高双折射光子晶体光纤的特性进行了分析,用多极法对自行设计的高双折射光子晶体光纤的基模模场、双折射、色散、限制损耗等特性进行了数值模拟计算.这些结果对设计高双折射光子晶体光纤有参考价值.     

单模光纤极化模传输对PSK相干通信系统性能的影响

本文分析了单模极化光纤中线性极化模和圆极化模的传输特性,研究了单模光纤的极化特性对相干检测效率的影响以及对相干系统误码率的影响。同时还给出了单模光纤传输函数曲线,并对PSK相干检测系统与强度调制-直接检测(IM-DD)系统的性能进行了比较。