苗甜甜,冯亭,路子億,姚晓天.单模光纤拉伸器分布式双折射特性实验研究[J].光电子激光,2022,33(5):458~464
单模光纤拉伸器分布式双折射特性实验研究
Experimental study of distributed birefringence characteristics of single-mode fiber stretcher
投稿时间:2022-03-03  
DOI:
中文关键词:  光纤拉伸器  双折射  分布式偏振分析
英文关键词:optical fiber stretcher  birefringence  distributed polarization analysis
基金项目:国家自然科学基金(61975049)、河北省自然科学基金优秀青年科学基金(F2020201001)、河北省“三三三人 才工程” 项目(A202101010)、 河北省创新能力提升计划项目(20542201D)和河北大学高 层次人才科研启动项目(521000981006) 资助项目 (1.河北大学 物理学科与技术学院光信息技术创新中心, 河北 保定 071002; 2.河北省光 学感知技术创新中心,河北 保定 071002)
作者单位
苗甜甜 河北大学 物理学科与技术学院光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
河北省光 学感知技术创新中心,河北 保定 071002 
冯亭 河北大学 物理学科与技术学院光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
河北省光 学感知技术创新中心,河北 保定 071002 
路子億 河北大学 物理学科与技术学院光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
河北省光 学感知技术创新中心,河北 保定 071002 
姚晓天 河北大学 物理学科与技术学院光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
河北省光 学感知技术创新中心,河北 保定 071002 
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中文摘要:
      在偏振敏感光纤系统中,光纤双折射是重要的参 量。基于压电陶瓷的单模光纤(single-mode fiber,SMF)拉伸器是光纤系统中引入应变、光程或 相位变化等常用的器件,而少有人关注过光纤拉伸器引入的双折射特性。本文提出基于分布 式偏振分析的SMF拉伸器双 折射特性表征方法,结合全穆勒矩阵分析和光频域反射仪技术,可以得到SMF拉伸器缠 绕光纤的分布式双折射特性。实 验得到:在光纤拉伸器使用过程中,光纤双折射随驱动电压增大而增加;当光纤拉伸器缠绕 光纤表面不平整时,可引入更高 的基底双折射,且在施加驱动电压时,基底双折射增加更加明显;设计合适的拉伸机构和光 纤缠绕方法,能有效地避免光纤拉 伸器使用过程中双折射的改变,但可能会引入较强的基底双折射。本文研究结果对于在偏振 敏感光纤系统中使用光纤拉伸器时系统性能的评估及优化具有指导意义。
英文摘要:
      Birefringence is an important parameter in polarization sensitive fiber systems.Piezoelectric transducer based single-mode fiber (SMF) stretcher is a common device in optical fiber systems t o introduce strain,optical path or phase changes,but people barely pay attention to the birefringence introduced in the fiber stretcher.In this paper,a characterization method of birefringence characteristics of SMF stretcher is proposed to obtain t he birefringence distribution along the fiber wound in the stretcher,based on a distributed polarization analyzer achieved by introducing the full Muller matrix analyzing into the optical frequency domain reflectometry.From the experimental results w e draw the following important conclusions: the birefringence of SMF wound in the fiber stretcher increases with the increas e of driving voltage;when the surface of stretcher for SMF winding is uneven,a higher level background birefringence can be introduced,compared to a smooth surface,and the background birefringence increases more significantly when the driving voltage is applied;designing an appropriate stretching structure and fiber winding method can effectively avoid the change of birefringence during running the fiber stretcher,while a strong background birefringence may be introduced. This work will provide important guide for the evaluation and optimization of the polarization sensitive fiber systems in w hich the SMF stretchers are used.
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