PM光纤

科技工作者之家 2020-11-17

在光纤制备中,人为地使双折射率(B)很大,或其拍长度λ短到毫米量级的光纤,简称PM光纤或HB光纤、高双折射光纤。从偏振光学上看,如果把一般单模光纤当作各向同性介质,则高双折射光纤就相当于双折射率很大的单轴晶体。

简介在光纤制备中,人为地使双折射率(B)很大,或其拍长度λ短到毫米量级的光纤,简称PM光纤或HB光纤、高双折射光纤。从偏振光学上看,如果把一般单模光纤当作各向同性介质,则高双折射光纤就相当于双折射率很大的单轴晶体。高双折射光纤又称为保偏光纤。事实上,只有输入线偏振光的偏振方向沿光纤的主轴方向传输时,光纤才能保偏,其它方向注入并不能保持偏振方向在传输中不变,输出光一定是椭圆偏振光1。

制造方法有二种方式来制造PM光纤:

(1)在纤芯外部施加非对称的应力,使纤芯的折射率产生非对称性,属于这种光纤的主要有椭圆包层光纤,领结型光纤和熊猫型光纤;

(2)是椭圆型芯子光纤,利用芯子几何形状,上的非对称性。这种光纤拍长度稍长一些,但热稳定性也相应的比应力型光纤好些。

应用领域PM光纤在光纤通信与光纤传感技术中有十分重要的应用。

发展方向保偏光纤在今后几年内将有较大的市场需求。随着世界新技术的飞速发展和新产品的不断开发,保偏光纤将沿着以下几个方向发展:

(1)采用光子晶体光纤新技术制造新型的高性能保偏光纤;

(2)开发温度适应性保偏光纤,以适应航空航天等领域环境的要求;

(3)开发出各种掺稀土保偏光纤,满足光放大器等器件应用的需求;

(4)开发氟化物保偏光纤,促进纤维光学干涉技术在红外天文学技术领域的发展;

(5)低衰减保偏光纤:随着单模光纤技术的不断完善,损耗、材料色散和波导色散已经不再是影响光纤通信的主要因素,单模光纤的偏振模色散( PMD)逐渐成为限制光纤通信质量的最严重的瓶颈,在10 Gbit / s及以上的高速光纤通信系统中表现尤为突出。为了解决 PMD带来传输系统性能恶化的问题,一般都采取了对PMD 进行补偿的解决方案,但是PMD对温度等环境条件、 以及光源波长的轻微扰动都非常敏感 ,会随时间发生随机变化,这些都给光纤通信系统的 PMD 补偿带来困难。 如果低衰减的保偏光纤能够研制成功,将为高速传输系统中的 PMD问题的解决提供新的解决方案;

(6)利用克尔效应和法拉第旋光效应制造偏振光器件2。

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禁运的清单。国内部分光纤生产公司已能生产2。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学

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