彎曲型光纖偏振器
圖2所示的光纖(熊貓光纖),在兩側(cè)存在著對纖芯施加拉應(yīng)力的機構(gòu)。由于纖芯(玻璃)所具有的雙折射特性,在應(yīng)力作用下x軸方向的折射率分量比y軸方向的折射率分量大。
另外,當(dāng)光纖被彎曲時(小曲率半徑) 由于彎曲損失的色散作用,纖芯折射率較小時,其色散作用將發(fā)生在較短波長一側(cè),反之亦然(如圖3)。于是光纖獲得單偏振功能特性,即在某波長范圍內(nèi)x偏振光損失小而y偏振光損失大,光纖輸出光近似于x偏振光。
光纖偏振器可分為彎曲型光纖偏振器,片式元件型光纖偏振器,利用纖芯與金屬或雙折射晶體相接觸原理的接觸型光纖偏振器等三類。
光纖偏振器簡介
利用特殊的光纖結(jié)構(gòu)使輸入光變?yōu)榫€偏振光(即起偏振)的光器件。圖1中給出了光纖偏振器的一種結(jié)構(gòu)形式。將普通單模光纖嵌入石英塊中有一定曲率的溝槽內(nèi),磨拋去部分包層使光纖具D形截面,磨拋平面與光纖芯區(qū)保留一定厚度的殘留包層,而后在其上真空蒸鍍介質(zhì)薄層(如MgF2)和金屬薄層(如Al),就做成一只光纖偏振器。普通單模光纖中的光可分解成電場相互正交的兩個線偏振成分,二者經(jīng)過光纖偏振器時損耗不同,電場方向垂直于光纖的磨拋平面的偏振成分被金屬層強烈吸收,電場在磨拋面內(nèi)的偏振成分幾乎無損耗地通過,實現(xiàn)了起偏振的功能。光纖偏振器的主要參數(shù)是消光比和插入損耗,前者可用線偏輸入光,通過偏振器后所得最大輸出光強與旋轉(zhuǎn)90°后所得的最小光強之比來衡量。適當(dāng)控制殘留包層厚度,選擇介質(zhì)層材料且控制其厚度,并蒸鍍適當(dāng)?shù)慕饘倌?,可使光纖偏振器的消光比達到10萬倍(40dB)偏振器的插入損耗可小于ldB。光纖偏振器也可用一段保偏光纖繞在合適直徑的圓環(huán)上構(gòu)成。用光纖偏振器與光纖型法拉第旋轉(zhuǎn)器組合可構(gòu)成光纖型隔離器。
彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規(guī)定彎矩時能承受的最大應(yīng)力,此應(yīng)力為彎曲時的最大正應(yīng)力,以MPa(兆帕)為單位。它反映了材料抗彎曲的能力,用來衡量材料的彎曲性能。橫力彎曲時,彎矩M隨截面位置...
先拖出個圓柱體模型,然后把橫截面的線段加多點,之后加個修改器命令,就叫彎曲,選你想彎曲的方向軸,想怎么彎就怎么彎吧,記得線一定要加多點要不不平滑了
把B和H的值輸進去就可以了,彎鉤的長度軟件會自動加進去的。雖然在這里是這樣寫的公式,因為還要看抗震。但是彎鉤還是計算了,不行你去試一個,計算后在編輯鋼筋里面查看了。
片式元件型光纖偏振器
這種偏振器的構(gòu)成原理是,利用片式偏振元件的偏振光軸與偏保光纖的雙折射軸相配合而構(gòu)成的一種組合式光纖偏振器件。采用刻有溝槽(槽寬150μm)的石英基片,將熊貓光纖用粘合劑固定在溝槽內(nèi),此時光纖雙折射主軸與基片表面垂直放置。相繼在從基片表面至光纖芯部形成貫通性縫隙。縫隙寬約比片式偏振元件寬度大40拌m。為減少光反射作用,縫隙應(yīng)與光纖軸向有一定傾斜度。然后,將片式偏振元件插入縫隙的同時,檢測消光比參數(shù)值。在光纖雙折射軸與片式偏振元件偏光軸相一致時(消光比最大)用粘合劑固定。做成的偏振器裝入5mmx5mmx15mm鋁盒中實現(xiàn)小型化目標(biāo)。
一個典型的片式元件型光纖偏振器的波長特性示于圖4。在波長為1.3μm和1.55μm時,插入損失分別為0.5dB和0.4dB。關(guān)于溫度特性的研究結(jié)果示于圖5。在低溫下偏振器插入損失有增大的傾向,但變化不大,而消光比卻表現(xiàn)出非常穩(wěn)定的特性。另外,經(jīng)過600℃ 100h和-20℃ 100h這樣的熱循環(huán)作用10次后,評價各特性值均未劣化。
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光纖的彎曲損耗、抗彎曲光纖標(biāo)準G.657及試驗
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提出了一種新穎的基于四芯光纖的彎曲傳感器,可用于彎曲測量。該傳感器采用一段四芯光纖作為敏感單元,四芯光纖的四個纖芯作為一個四光束干涉儀,在光纖出射端遠場形成周期分布的干涉格子。該四光束干涉儀的干涉相位差是光纖彎曲曲率半徑的函數(shù),因而,彎曲曲率半徑的變化可導(dǎo)致格子光場的移動。波長為650 nm的低相干半導(dǎo)體激光二級管被用來做為光源,所形成的干涉格子光場由CCD探測器記錄。理論上,建立了遠場格子圖案強度分布函數(shù)與曲率半徑的關(guān)系,并得到了實驗的驗證。
近年來,有關(guān)光通信和光纖傳感技術(shù)的研究十分活躍,其中許多部品已實用化,有不少正處于研究開發(fā)之中。隨之而來的問題是迫切需要高性能化、高可靠性、小型和全光纖化的光學(xué)部件,而光纖型光學(xué)器件正好能滿足這些要求,目前正在大力開發(fā)。如以光纖陀螺為代表的干涉式傳感器,采用了光纖禍合器、光纖偏振器和光纖隔離器等主要光學(xué)器件。在光通信領(lǐng)域,WDM型光纖藕合器和偏振束分離器等是光放大器必不可少的重要部件。光纖偏振器可分為彎曲型光纖偏振器,片式元件型光纖偏振器a[j,利用纖芯與金屬或雙折射晶體相接觸原理的接觸型光纖偏振器等三類。本文簡單介紹前兩種光纖偏振器。
橢圓套層光纖易制造,結(jié)構(gòu)合理,變通性大,既可以作為低損耗低串光的保偏光纖用于相千光纖通信系統(tǒng),也可構(gòu)成單偏振光纖用于光纖偏振器、傳感器及其他一系列器件。 2100433B
采用光纖的基本結(jié)構(gòu),經(jīng)摻雜、加工處理或引入附加結(jié)構(gòu),能實現(xiàn)一定功能的光電子學(xué)器件。例如光纖放大器、光纖激光器、光纖耦合器、光纖偏振器和光纖濾波器等。光纖器件還可實現(xiàn)調(diào)諧、鑒頻、波分復(fù)用以及傳感等各種功能。光纖器件的工作原理基本上是以光纖中光波傳輸、耦合及外界作用所引起的變化等物理現(xiàn)象和規(guī)律為依據(jù)的。和平面光波導(dǎo)器件相比,光纖器件具有低損耗和長相互作用距離等固有優(yōu)點。特別是這種器件可以用活動連接器或直接熔接接入光纖系統(tǒng),接續(xù)技術(shù)成熟,操作簡便,附加損耗很小,可靠性很高。這些都是平面光波導(dǎo)器件所無法比擬的。光纖器件按所采用的光纖結(jié)構(gòu)可分為單模和多模器件,其中單模光纖器件獲得廣泛的應(yīng)用。