頻域保偏光纖拍長(zhǎng)測(cè)量

陳信偉（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所,合肥230088）

頻域保偏光纖拍長(zhǎng)測(cè)量

陳信偉
（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所,合肥230088）

摘要：本文提出了一種頻域高雙折射保偏光纖拍長(zhǎng)的測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確性較高，且操作簡(jiǎn)單，非常適用于保偏光纖的生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)保偏光纖質(zhì)量的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：測(cè)量原理；實(shí)驗(yàn)裝置；光源

1前言

高雙折射保偏光纖的拍長(zhǎng)定義為在保偏光纖中的傳輸?shù)母髌癖菊髂?，?jīng)過(guò)一段距離后，它們之間的位相差為時(shí)的光纖長(zhǎng)度。它是保偏光纖保偏性能的最重要的一個(gè)參數(shù)。因此，測(cè)量保偏光纖的拍長(zhǎng)就顯得十分重要，為保偏光纖的拉制和應(yīng)用提供重要測(cè)量手段。本文提出了一種操作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確度高的保偏光纖拍長(zhǎng)測(cè)量的方法。

2測(cè)量原理

3實(shí)驗(yàn)裝置及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖

光源經(jīng)過(guò)光纖起偏器后入射進(jìn)一長(zhǎng)度為10米待測(cè)保偏光纖，檢偏器與待測(cè)光纖45度熔接，檢偏器出射光進(jìn)入光譜儀。光譜儀用來(lái)記錄通過(guò)檢偏器后的干涉光譜圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)將光纖放在位移臺(tái)上，在光纖任意位置施加一個(gè)外力，根據(jù)前面介紹的測(cè)量原理可知在光譜儀中將出現(xiàn)干涉光譜。調(diào)整施力方向使得干涉光譜對(duì)比度最大并將光纖固定。圖2為耦合點(diǎn)移動(dòng)2mm前后的干涉光譜圖，

根據(jù)圖2的測(cè)量結(jié)果，先確定圖中每個(gè)峰值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的相對(duì)相位值，通過(guò)直線擬合確定干涉光譜的相位函數(shù)，圖3為耦合點(diǎn)移動(dòng)前后干涉光譜的相對(duì)相位值及相位函數(shù)擬合結(jié)果。耦合點(diǎn)位移前后的相位變化量就可以通過(guò)相位函數(shù)來(lái)確定。圖4為計(jì)算得到的耦合點(diǎn)位移前后的相位變化量及根據(jù)式（2）得到的待測(cè)光纖的拍長(zhǎng)值。可以看到在1310nm波長(zhǎng)處測(cè)量得到的拍長(zhǎng)值為2.8mm，而生產(chǎn)廠家所提供的拍長(zhǎng)值為2.6mm，相對(duì)誤差為7.7%。

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圖2施力點(diǎn)位移前后的干涉光譜圖

圖3耦合點(diǎn)移動(dòng)前后的干涉光譜的位相

圖4施力點(diǎn)位移前后的位相變化量及待測(cè)光纖拍長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果

4結(jié)論

保偏光纖的拍長(zhǎng)是決定保偏光纖性能好壞的關(guān)鍵參數(shù)。本文提出了一種操作簡(jiǎn)單，精度高的高雙折射保偏光纖拍長(zhǎng)的測(cè)量方法，測(cè)量靈敏度能精確到0.1mm。該方法非常適用于保偏光纖的生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)保偏光纖質(zhì)量的檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊洪遠(yuǎn)，李莉，蔣大鋼等.高精度保偏光纖拍長(zhǎng)測(cè)試[J].光學(xué)精密工程,2007,15(06)：807-811

[2]陳信偉.用于保偏光纖特性表征的白光干涉理論及技術(shù)研究[D].天津大學(xué)博士學(xué)位論文,2011

作者簡(jiǎn)介：陳信偉（1982-），男，博士，工程師，研究方向：光電傳感器。