斯托克斯光偏振态测量系统的优化

为了满足光偏振态分振幅测量模块（DOAP）对分光棱镜复杂且严格的加工要求,采用在经典DOAP透射光路及反射光路各引入一块波片的方法,组成改进后的光偏振态测量模块。推导了新的仪器矩阵表达式,通过分析波片参量对仪器矩阵条件数的影响,得到了最佳波片的参量及其关系。结果表明,优化后的斯托克斯椭偏仪测量薄膜样品的厚度和折射率的标准差分别为0.1nm和0.001。通过选择波片的最佳方位角或相位延迟量可以实现斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的优化,从而提高系统的测量稳定性及可靠性。     

基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法

矢量光束的偏振态检测是矢量光束研究的关键技术。论文研究了基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法,介绍了该方法的基本原理和实现过程。基于猫眼腔激光器和马赫-曾德干涉仪生成了4种不同偏振态分布的轴对称线偏振矢量光束,并用Stokes参量法计算了生成光束的四个Stokes参量,以及光束每个像素点上的椭圆取向角和椭圆率角,得到了生成光束的偏振纯度。实验结果证明了Stokes参量法可有效实现矢量光束的偏振态检测。     

光纤振动对光偏振态影响的研究

对光纤振动的频率和幅度与受振动影响的偏振光在某一方向上的强度信息之间的关系进行了分析,发现波动光信号的基波频率与振动频率相同,同时在光信号的频域上会存在许多谐波分量,随着振动幅度的增加或光纤弯曲的横向长度的减小,谐波分量的个数越来越多,高次谐波的幅度也越来越大;光波偏振态与检偏器之间初始角也会对光强信息产生影响,当初始角为0°和90°时,谐波的个数最少.在理论分析的基础上,通过实验验证了上述结论.     

偏振态调谐光纤滤波器的主偏振态分析

应用主偏振态理论,分析了偏振态可调谐物理机制,建立了偏振态可调谐双折射光纤 滤波器理论分析模型,并研究了可调谐滤波器特性与检偏器偏转角、信号偏振态等结构参数之间的关系。研究表明,滤波器调谐特性主要取决于信号光偏振分量相位差,而与信号光偏振矢量幅度、检偏器偏转角无关;适当地选取偏振矢量取向角以及检偏器偏转角,通过合理控制信号光偏振分量相位差,可以使滤波器实现线性等幅调谐。     

用TS 算法实现三波片型PSG 的偏振态快速转换

设计了一种三波片型偏振态发生器(PSG),分析PSG 的结构特点,导出了Stokes 参量的变换关系。基于禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法原理,提出了一种既能实现偏振态的快速变换又能降低晶体两端电压的控制算法。仿真结果表明,采用该控制算法,PSG 能够将输入的线偏光转换为任意偏振光,绝对精度可达0.07%。如果把Stokes 参量S2 和S3限定在Poincare 球的特定区域内,通过该控制算法可产生所需的偏振态并保证控制电压大小在120 V 以内。最后,通过实验验证该算法能够满足单光束连续变量相干光通信编码的需要。     

光纤通信系统中偏振损耗对偏振态的影响

推导出具有偏振相关损耗(PDL)器件的Stokes模型,研究了光纤通信系统中PDL对光信号偏振态(SOP)的影响。数值模拟结果表明,入射信号光偏振度(DOP)小于1时,PDL对出射信号光的DOP和强度有直接影响;当入射光DOP等于1时,PDL对出射信号光的DOP没有影响,但随PDL的增加,出射光强度迅速减小,且信号光的SOP变化加剧。     

输入偏振态控制的光纤传感器复用系统的研究

提出了在干涉型光纤传感器复用系统中将各传感器的最佳输入偏振态反馈控制信息叠加用于复用系统最佳输入偏振态控制的方案,并对复用系统中各单元最佳输入偏振态的较差分布时的控制效果进行了理论分析。对达到这一较差分布的概率进行了计算。研究表明,该方案简单可行。经过信号处理能使各个光纤传感器在降低信噪比的情况下使干涉仪的输出信号的可见度为1,人而消除了复用系统中各单元的偏振衰落。     

偏振态调制的偏振无关的干涉型光纤传感器

针对低双折射光纤双束干涉型传感器两壁偏振态随机变化引起的信号衰落,提出了一种新型干涉型光纤传感器的消偏振衰落方案。通过在光纤干涉仪的任何一臂加对光波偏振态适当的高频调制,在输出端高频滤波后,可以消除仪两壁偏振态的随机变化的影响,获得干涉信号可见度为0.707的稳定输出,从而实现干涉型光纤传感器的消偏振衰落。     

光纤寄生偏振耦合测试偏振态的调整

提出一种在光纤寄生偏振耦合测试仪 (DPCA)中调整光束偏振态的方法。通过可旋转半波片的精确调整 ,使振动方向相互垂直的 2束线偏光以 4 5°角通过偏振器。并对如何得到最佳的条纹对比度进行了研究 ,指出在振幅比等于 1时 ,条纹对比度等于 0 .94 3;而振幅比等于 0 .786时 ,取得最佳的条纹对比度 1。     

一种新型偏振态发生器

为了满足评价系统中光器件的光学偏振相关效应(OPRE)所需标准偏振激光光源的需要,本文提出一种新型的偏振态发生器(PSG)的实现方法,使用激光光源、线性起偏器、可旋转的1/4波片(QWP)和可旋转的1/2波片(HWP)的组合实现任意偏振态激光的产生.利用一种简便的二维平面几何方法,从理论上分析了该方案的正确性,并推导出了相应的控制算法.实验结果表明,该PSG可以提高精度产生任意偏振态,并且具有成本低、易于实现和控制算法简单等优点.     

邦加球在分析光纤偏振态传输中的应用

应用邦加球法对单模光纤及其一、二阶偏振模色散(PMD)和保偏光纤及其在非线性效应中偏振态的传输过程进行了分析。分析表明，邦加球在光纤偏振态传输的分析中具有独到之处。     

一种新型偏振态综合仪的实验研究

提出一种新型的偏振态综合仪的实现方案。该方案通过激光光源、线性起偏器、可旋转的1／4波片（QWP）和可旋转的1／2波片（HWP）的组合实现任意偏振态（SOP）的产生。利用二维平面几何方法,从理论上分析了该方案的正确性并推导出了相应的控制算法。实验结果表明,该仪器可以高精度产生任意SOP,且具有成本低、易于实现和控制算法简单等优点。该仪器在研究偏振相关效应对光纤通信系统和光器件的影响具有重要应用价值。     

输入信号偏振态对半导体光放大通信链路的影响研究

入射光偏振角对半导体光放大通信链路的系统性能具有直接的影响。分析了自发辐射噪声限下系统的功率和噪声,进而得到了信噪比和误码率。从仿真结果看出,起偏器和自动温控设备可使通信链路的误码性能得到改进。     

输入信号偏振态对半导体光放大通信链路的影响研究

入射光偏振角对半导体光放大通信链路的系统性能具有直接的影响。分析了自发辐射噪声限下系统的功率和噪声，进而得到了信噪比和误码率。从仿真结果看出。起偏器和自动温控设备可使通信链路的误码性能得到改进。     

偏振模色散前馈方案中偏振主态研究

前馈偏振模色散（PMD）补偿系统中重要的一项是要精确得到链路中的偏振主态（PSP）方向。通过在实验中加入扰偏器，分别用矢量法和粒子群优化（PSO）算法来拟合实验结果得到椭球，从而用椭球法得出了主态方向。结果表明：矢量法在获得椭球要比PSO算法更精确、速度更快以及所得到PSP方向更准确，其更适合用于前馈补偿方案中。     

基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统研究

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关的实验室和野外试验结果表明,该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。     

高速光纤通信系统中偏振模色散的研究方法分析

目前偏振模色散(PMD)已成为长距离高速率数据和模拟系统的主要限制因素。主要分析讨论了PMD的几种研究方法:琼斯矩阵法、斯托克斯空间法和耦合非线性薛定谔方程。耦合非线性薛定谔方程多用于PMD对光纤传输系统性能的影响分析,文中对分步傅里叶法数值解非线性方程进行了详细的分析。