保偏光纖微加工及其在光纖傳感中的應(yīng)用.pdf

1、保偏光纖是在單模光纖的基礎(chǔ)上，由于特殊的纖芯結(jié)構(gòu)或在包層中形成特殊的應(yīng)力，這樣就導(dǎo)致了在光纖橫截面上不同的折射率分布，從而產(chǎn)生高的雙折射效應(yīng)，以保持光纖中偏振模式的穩(wěn)定傳輸，幾乎可以在任何環(huán)境條件中運(yùn)用，再加上能與普通的單模光纖所兼容，因此在光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛。現(xiàn)如今光纖已經(jīng)被制成光信息處理設(shè)備和光纖傳感器，并大量的應(yīng)用在航天航海、交通運(yùn)輸、石油開采、電力傳輸、醫(yī)療衛(wèi)生、結(jié)構(gòu)檢測、科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域，解決了部分行業(yè)一直存在

2、的技術(shù)瓶頸。
　　本文首先介紹了光纖傳感器的發(fā)展和應(yīng)用，特別是保偏光纖在光纖陀螺、偏振耦合器和偏振控制器中的應(yīng)用；其次闡述了保偏光纖的傳輸原理，介紹了保偏光纖的結(jié)構(gòu)、偏振光在保偏光纖中偏振態(tài)的演化以及保偏光纖的傳輸模式；接下來介紹了光束傳播法的理論基礎(chǔ)，并且運(yùn)用光束傳播法計(jì)算出錐形的單模光纖、彎曲的單模光纖、保偏光纖的模式和雙折射效應(yīng)、彎曲的保偏光纖、光子晶體光纖的模式和雙折射效應(yīng)；最后為了驗(yàn)證理論計(jì)算的合理性，應(yīng)用單模光纖和保偏

3、光纖做了一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，測量了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行了分析，得到和理論基本一致的結(jié)論。
　　在運(yùn)用光束傳播法對(duì)錐形的單模光纖計(jì)算時(shí)，得到了在錐頂直徑越小時(shí)，出現(xiàn)的干涉譜越明顯的結(jié)論，也就是說當(dāng)光纖被拉細(xì)到一定的程度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)干涉，光纖被拉得細(xì)出現(xiàn)干涉譜的效果也明顯。理論計(jì)算彎曲的單模光纖隨著外界環(huán)境折射率的增加傳感器的靈敏度也在增加的，而彎曲的保偏光纖也出現(xiàn)同樣的結(jié)果，卻對(duì)溫度卻不敏感；在環(huán)形鏡中的保偏光纖傳感器對(duì)外界環(huán)境折射率不敏