[發明專利]一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統和方法

在審

• 申請號: 201810845905.7
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108919521A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 吳重慶
• 申請（專利權）人: 南京恒高光電研究院有限公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統和方法，所述系統包括光源部分，偏振主軸對準裝置，以及偏振分析儀；其中，所述的光源部分用以產生一個特定的偏振態；偏振主軸對準裝置用于使擠壓力與被擠壓的保偏光纖偏振主軸對準，包括底板、連接器安裝座、旋轉對心機構、微調架、光纖夾持棒、光纖末端固定架。擠壓保偏光纖進行偏振主軸對軸的方法包括：配備有連接器的待擠壓保偏光纖，它的一端固定在所述的連接器安裝座上，然后穿過旋轉對心機構，再嵌入到光纖夾持棒，隨夾持棒裝進微調架，最后被固定在末端固定架上。將光纖拉直且沒有任何扭轉地穿過對心機構，嵌入光纖夾持棒并放入到微調架中，并與裝置的光軸在一條直線上；通過旋轉對心機構和調節壓力，直到龐加萊球上的圓收縮為一個點，找到了偏振主軸的方向，實現了對軸。

技術領域

本發明屬于光纖通信與光纖傳感領域，涉及一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統和方法。

背景技術

波片是一種偏振光學器件，作用是改變光兩個偏振分量的相位差，使得光傳輸疊加后成為新的偏振態。一般波片的相位差是不可調的，當相位差為2π或者n倍2π時，線偏光進入后不會改變偏振態，稱為全波片；當延遲量為π或其奇數倍時，線偏光進入后出射的振動方向會旋轉與快軸夾角2倍的角度，稱為半波片；當延遲量為π/2或其奇數倍時，線偏光在45度方向入射時，出射光將變為橢圓偏振光，稱為1/4波片。保偏光纖作為一種特殊光纖，因為具有高的雙折射和兩個正交的雙折射軸(也稱為雙折射本征態，偏振主軸)，因此可以用來制作光纖波片。

然而，在光纖光路中，兩個偏振分量之間的相位差并不確定，需要用波片來補償，于是就需要一種可調諧的光纖波片。當保偏光纖受到擠壓時，會產生新的應力雙折射。當應力方向對準保偏光纖的偏振主軸時，應力雙折射的方向與保偏光纖的固有雙折射方向重合，而大小相加。于是，通過改變壓力就可以改變受壓段雙折射的大小，從而制作出可調諧的波片。

在制作可調諧波片時，一個關鍵因素是必須確保應力方向與保偏光纖的偏振主軸對準，而保偏光纖非常細，且處于保護涂層之內，人們完全不知道它的偏振主軸在哪個方向上，因此必須找到一種軸對準的方法。另一個關鍵因素是，在確保擠壓段光纖受擠壓器壓力的前提下，光纖的其它部分不能受任何壓力，因為任何其他應力都會導致新的雙折射，成為一種干擾，從而使可調諧波片失效。此外，在擠壓光纖時，必須保證保偏光纖所壓力為正壓力，而沒有其它側壓力，因為這樣會導致光纖側滾。上述嚴格的工藝要求，使得擠壓保偏光纖的偏振主軸對準裝置成為一種制作光纖波片的關鍵工藝裝備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：

為了克服保偏光纖偏振主軸難以找尋的問題，以及在裝配擠壓器的過程中消除其他應力的影響，本發明公布了一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統和方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提出一種用于擠壓保偏光纖偏振主軸的對準系統，包括依次連接的光源部分，偏振主軸對準裝置以及偏振分析儀；其中，所述光源部分用于產生一個特定的光偏振態；所述偏振主軸對準裝置用于實現擠壓方向與被擠壓保偏光纖的偏振主軸對準；所述的偏振分析儀用于監測所述保偏光纖輸出的偏振態。

如前所述的一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統，進一步地，所述的光源部分包括沿偏振主軸對準的可調諧光源、起偏器和偏振控制器；所述起偏器和偏振控制器用于調節并產生一個光偏振態，輸入待擠壓的保偏光纖。

如前所述的一種用于擠壓保偏光纖的偏振主軸對準系統，進一步地，所述的偏振主軸對準裝置包括底板、連接器安裝座、旋轉對心機構、微調架、光纖夾持棒、光纖末端固定架；所述的連接器安裝座、旋轉對心機構、微調架以及光纖末端固定架沿光軸依次安裝在底板上，所述光纖夾持棒安裝在微調架的中心孔中。