基于內(nèi)置雙折射光纖的混合型Sagnac環(huán)研究
本文關(guān)鍵詞: 保偏光纖 sagnac環(huán) 濾波器 模式雙折射 參考光纖 待測(cè)光纖 出處:《廣西師范大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著光通信技術(shù)和光纖陀螺等高精度光傳感技術(shù)的發(fā)展,對(duì)輸出光的偏振態(tài)穩(wěn)定性要求越來越高,保偏光纖的特點(diǎn)在于他的兩個(gè)偏振態(tài)的衰減率相等而相位常數(shù)相差很大,偏振態(tài)比普通光纖要穩(wěn)定很多。所以開展對(duì)保偏光纖物理參數(shù)的研究,對(duì)保偏光纖的制備具有一定的指導(dǎo)意義。對(duì)于進(jìn)行保偏光纖的物理參數(shù)的測(cè)量已經(jīng)有多種方案,本文提出了兩種都是基于雙折射光纖sagnac干涉環(huán)這同一原理來對(duì)保偏光纖的模式雙折射的測(cè)量方案,依靠瓊斯矩陣的數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)量的模型進(jìn)行理論分析,利用sagnac干涉儀對(duì)損耗不敏感和輸出光場(chǎng)的偏振無關(guān)特性,通過建立模式雙折射與輸出干涉譜線之間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的,并對(duì)透射干涉譜進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。文章主要內(nèi)容簡(jiǎn)述如下:首先,針對(duì)保偏光纖的基本原理和sagnac環(huán)的應(yīng)用情況進(jìn)行了概述。Sagnac干涉儀大范圍的應(yīng)用是因?yàn)樗囊恍﹥?yōu)秀特性,如溫度無關(guān),高消光比以及對(duì)輸入光的偏振無關(guān)特性。其次,對(duì)于置入高雙折射光纖的混合光纖sagnac環(huán)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,并討論了它作為濾波器的濾波特性。其中包含了置入單根高雙折射光纖的sagnac環(huán)反射譜和透射譜分析,和置入了兩根高雙折射光纖的sagnac環(huán)傳輸光譜分析,討論了不同參數(shù)對(duì)其傳輸譜的影響,并且通過Matlab軟件對(duì)這些傳輸譜進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬。最后,經(jīng)過前文兩種干涉儀的適當(dāng)改進(jìn),提出了分別能夠測(cè)量高雙折射光纖和低雙折射光纖模式雙折射的方案。通過Matlab數(shù)值模擬得到其透射干涉譜。著重對(duì)第二種測(cè)量低雙折射光纖模式雙折射方案進(jìn)行了分析,得出在即使不知到確切的參考光纖1的參數(shù)的情況下仍然能夠?qū)Υ郎y(cè)光纖2的模式雙折射進(jìn)行測(cè)量。這對(duì)保偏光纖的實(shí)際測(cè)量研究具有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:With the development of high precision optical sensing technology such as optical communication technology and fiber optic gyroscope, the stability of polarization state of output light is becoming more and more important. The characteristic of the polarization maintaining fiber is that the attenuation rate of the two polarization states is equal and the phase constant is very different, and the polarization state is much more stable than that of the ordinary fiber, so the research on the physical parameters of the polarization maintaining fiber is carried out. It has some guiding significance for the preparation of polarization-maintaining fiber, and there are many schemes for measuring the physical parameters of the polarization maintaining fiber. Based on the same principle of birefringent fiber sagnac interference loop, two methods of measuring the mode birefringence of polarization maintaining fiber are proposed in this paper. The theoretical analysis of the measurement model is carried out by means of the mathematical method of Jones matrix. The sagnac interferometer is used to be insensitive to loss and polarization independent of the output light field. By establishing the relationship between the mode birefringence and the output interference lines, the measurement purpose is achieved, and the transmission interference spectrum is verified by simulation. The main contents of this paper are summarized as follows: first of all. The basic principle of polarization-maintaining fiber and the application of sagnac loop are summarized because of its excellent properties such as temperature independent. High extinction ratio and polarization independent characteristics of the input light. Secondly, the hybrid fiber sagnac ring with high birefringence fiber is analyzed in detail. The filter characteristics of the filter are discussed, including the analysis of the sagnac ring reflectance spectrum and the transmission spectrum of the single high birefringence fiber. And two high birefringence optical fibers are inserted into the sagnac ring. The influence of different parameters on the transmission spectrum is discussed. And through the Matlab software to carry out a large number of numerical simulation of these transmission spectra. Finally, through the two kinds of interferometers mentioned above, the appropriate improvement. A scheme for measuring the mode birefringence of high birefringence fiber and low birefringence fiber is presented. The transmission interference spectrum is obtained by Matlab numerical simulation. The second method is focused on the measurement of low birefringence fiber mode birefringence. The shooting scheme is analyzed. It is concluded that the mode birefringence of fiber 2 can be measured even if the parameters of reference fiber 1 are unknown.
【學(xué)位授予單位】:廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN253
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,本文編號(hào):1468891
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