单偏振单模微结构聚合物光纤的设计

设计了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基的单偏振单模(SPSM)微结构聚合物光纤(MPOF)。采用全矢量平面波展开法并结合完美匹配边界条件,对其偏振特性进行了理论模拟。详细讨论了微结构光纤参数的变化对单偏振单模带宽和工作波长的影响,发现在0.57～0.71μm的可见光波长范围,由于基模两个正交偏振模的截止波长不同,这种微结构聚合物光纤只能传输基模中的一个偏振模。光束传播法计算表明,在波长0.65μm处具有7圈空气孔的单偏振单模微结构聚合物光纤的传导偏振模约束损耗仅为1.24dB/m,这种低损耗的单偏振单模微结构聚合物光纤可有效消除传统保偏光纤固有的偏振串扰和偏振模色散。     

研究单模光纤偏振传输特性的三种方法

单模光纤只传输基模即HE_(11)模,但因光纤内部结构不完善或外部环境扰动,会使两个简并的HE_(11x)、HE_(11y)模分离,出现单模光纤双折射现象,它使不同偏振方向的电磁模式具有不同相速,导致传输光波的偏振演化现象.这种单模光纤双折射特性在高速光纤通信系统中会因偏振色散而限制传输码速,在相干通信系统中会造成极化噪声,在集成光路中会影响光纤与光波导的耦合效率,而在光纤传感技术中又能用来进行各种物理量的传感检测,因此深入研究单模光纤的偏振传输特性兼有理论与应用两方面的意义.     

单模光纤测量技术(之四)——单模光纤偏振特性的测量

一、单模光纤偏振特性及其表征单模光纤中一般存在着两个相互垂直的偏振态,即HE_(11)模的两个偏振态HE_(11x)和HE_(11y)。而对实际的单模光纤来说,由于其结构不完整性,如纤芯形变、弯曲、扭转,以及内应力或由于受到外力的作用等等原因,往往引起了双折射现象即:HE_(11x)模和HE_(11y)模间的相速差和群速差,从而产生模式色散;同时也引起了两个偏振态之间的模式能量耦合。这对于通信用单模光纤,特别是对于采用单频光源和零材料色散的高质量单模光纤的通信系统,常常会使其通信容量或中继距     

基于波长扫描调制法测量保偏光纤的偏振特性

分析了保偏光纤偏振特性及其拍长和偏振消光比的基本测量原理,并根据单模保偏光纤基模的2个正交偏振模分量HEx11与HEy11间的相位差与波长的关系,推导出偏振拍长的测量关系式,提出了测量保偏光纤偏振特性的波长扫描调制法.采用此方法对熊猫型保偏光纤(YOFC-3367WY)的偏振特性进行了验证性实验研究.拍长和偏振消光比的测量结果表明,在该保偏光纤工作波长处试验结果与理论分析相当一致,说明该方法具有简单易行、测量精度高的优点.     

应力对单模光纤偏振特性的影响

文章对单模光纤的偏振特性的影响因素进行了分析,并用实验方法对侧压和拉伸对单模光纤偏振特性的影响进行了研究,结果发现单模光纤的偏振特性随径向应力的增加呈周期性变化,随轴向应力增加时偏振特性变化不明显。     

单模光纤扭绞时偏振特性

本论文旨在探讨光纤扭绞时的偏振特性。由于光纤扭绞时折射率分布变得复杂,进行严格的理论探讨相当困难,因此,我们先进行实验性研究,然后用简单模拟方法近似地说明这一结果。并从理论上予以探讨。根据实验结果,确认产生了与入射偏振波分量正交的偏振波成分。此外,从理论上求得了也适用于椭圆纤芯光纤扭绞时的介电常数张量的一般式。根据这一公式,在圆形纤芯条件下,张量的非对角因次只有θ-z 分量(εθ_z),而在椭圆纤芯条件下,还产生γ-θ分量(ε_(γθ))及γ-z 分量(εγ_z)。同时,利用这一介电常数张量,根据作为单模光纤基本模的 HE_(11)模的偶次模和奇次模之叠加,对偏振特性进行了解析。     

带有光放大器的光纤链路中PMD测试方法

在单模光纤中，传输着两个相互正交的线性偏振模式，若光纤横截面理想圆对称和理想使用情况下，这两个模式是相互简并的；但在实际情况下，由于生产中造成的光纤的圆不对称，内应力等，成缆过程中形成的边应力，光纤扭曲等以及使用过程中的压力，弯曲，环境温度变化等因素造成单模光纤中这两个从而形成(线性)偏振模色散(PMD)。PMD早在光纤问世时就已存在，包括前面提到的各类光纤中，只是由于当时通信速率较低，     

双偏振微结构光纤光栅的折射率传感特性分析

研究了微结构光纤(MOF)布拉格光栅(FBG)的双偏振折射率传感特性。利用有限元方法对保偏微结构光纤(PM-MOF)的传输特性进行了分析,计算了传输特性曲线,分析了该种光纤单模传输的范围。同时结合耦合模理论,仿真了该种光纤均匀布拉格光栅在充入不同介质时的反射谱,得到两个偏振模LP0x1和LP0y1的中心波长差与介质折射率的关系曲线,通过特性曲线拟合出相应公式。同时,仿真了该光纤光栅的温度特性,研究结果表明,两个偏振模中心波长对温度响应相似,因此利用双偏振差分的方式来探测,具有较强的抗干扰能力,这一特性为光纤生物传感器的应用提供了理论依据。     

室内光缆偏振模色散的改善方法

1室内光缆偏振模色散的要求 随着FTTH的不断发展,室内光缆的种类越来越多,对产品的性能要求也日趋严格,不但对单边壁厚、光损耗等常规性能指标进行了规定,还对光纤偏振模色散（Polarization Mode Dispersion,PMD）提出了要求。PMD又称光的双折射,一束光入射到单模光纤中以基模传输,其是由两个偏振方向相互正交的HE11 x和HE11 y模所组成,当单模光纤存在不圆度、微弯力、应力等情况,这两个方向上的折射率将发生不同变化,使得这两个偏振模的光传输到另一端的速度与时间不相等,     

偏振模色散对单模光纤的影响

单模光纤的偏振模色散是两个相互正交偏振模之间的差分群时延 ,是高速率数字系统性能的限制因素之一 ,我们必须深刻理解偏振模色散的理论 ,才能在施工时采取相应的措施 ,保证光纤系统的施工质量     

波长解调用偏振无关光纤干涉仪的研究

针对光纤激光传感器信号解调过程中,干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化以及两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。使用琼斯矩阵法对干涉仪系统进行理论计算,证明法拉第旋转镜旋转角度在理想的45°附近时能达到很好的消偏振效果,并通过实验进行了有效地论证。     

椭圆孔光子晶体光纤的偏振特性

摘要采用正交函数算法，提出了一种新型椭圆孔光子晶体光纤的本地正交函数模型。采用两种周期性结构的叠加构造超格子，用以表征光子晶体光纤(PCF)的横向折射率分布，同时将横向电场展开为Hermite-Gaussian函数。从电磁场的波动方程出发得到关于传播常数的本征方程。进而得到光子晶体光纤的传播常数、模场分布、偏振特性等传输特性。应用此模型讨论了椭圆孔光子晶体光纤基模两个偏振模式的双折射和群速度走离特性。研究表明，椭圆孔光子晶体光纤具有较大的模式双折射和群速度走离，双折射、群速度走离与频率的依赖关系和普通保偏光纤不同。另外椭圆孔光子晶体光纤还可实现在单模区同时保持高双折射和零群速度走离，可用于研究光纤的非线性。     

以单轴晶体为内包层的双包层光纤偏振特性研究

本文研究了以单轴晶体为内包层的双包层高双折射光纤的传输和偏振特性．在弱波导近似下,应用光波导理论,得出了ｏ光与ｅ光的色散方程及截止特性．通过计算机的模拟与分析,划分出了截止区、单模单偏振区、单模双偏振区及多模区;分析了单模单偏区和单模双偏区存在的条件;研究了单模双偏区两偏振模式的偏振色散特性．结果表明,几何参数Ｓ、光学参数Ｒｘ、Ｒｙ及外包层折射率η３对所划分的四个区域及所对应的偏振特性有着极为明显的影响．此结果为光纤保偏器的设计和应用高双折射单模光纤构成新型光纤传感器的设计提供了可靠的理论依据．     

单模光纤的偏振特性及偏振保持方法

本文阐述单模光纤中的偏振现象、偏振状态发生变化的原因:内部双折射和外界干扰,以及光偏振状态变化对单模光纤传输特性的影响,最后介绍保持偏振的方法。     

椭圆芯光子晶体光纤的偏振特性

采用全矢量模型研究椭圆芯光子晶体光纤(photonic crystal fibers,PCFs)的偏振特性。研究表明：椭网芯PCF基模的两个正交偏振态不再简并,模场具有较强的线偏振特性;模式双折射可达10^-3量级,该数值比传统椭圆保偏光纤至少高一个量级;在比传统椭圆保偏光纤更长的波长处获得零走离点和负走离区。椭圆芯PCF的偏振特性与光纤结构参数有较强的依赖关系,通过适当选择光纤的相对孔径和孔距,有望在给定的波长上实现高双折射和零走离单模运转,或设计出高双折射、大走离的单模光纤,为研制高性能保偏光纤提供了一个新的途径。     

用有限元法解析单一偏振波单模光纤的传输特性

一、前言单模光纤因其有非常宽的传输频带,可以期待作为一种主要方式而活跃于未来的光通信系统。为充分利用这一宽频带特性,可在接收端进行光外差法检波。实行光外差法时,信号光和本振光的偏振面最好一致。因此,在考虑长距离通信时,要求信号通过光纤作长距离传输后,出射端的偏振面也能保持稳定。除光外差法外,对于光纤和集成光路的耦合、激光器及陀螺仪来说,     

基于MIMO构架的光OFDM系统研究

文章在分析无线正交频分复用(OFDM)技术和单模光纤偏振特性的基础上,研究了一种基于多输入多输出(MIMO)框架的光OFDM系统并搭建了实验平台.系统将两路12 Gb/sOFDM信号通过偏振复用为24 Gb/s信号,实现了两路信号的解调输出.实验证明,该系统可扩展光纤信道中的频谱划分,增大信道容量,具有较强的对抗光纤色散的能力.     

偏振正交法抑制双向传输系统瑞利干涉噪声

瑞利后向散射引起的干涉噪声是双向光纤传输系统的主要噪声来源。本文对单模光纤双向传输系统中瑞利后向散射的一般理论和偏振特性进行了分析,并提出了采用偏振正交法减小干涉噪声的方法。建立了10 GHz模拟RF信号单波长双向传输系统,并采用偏振旋转器件实现正、反向传输光的偏振近似正交传输。通过数值模拟,分析了本系统瑞利后向散射偏振状态与入射光偏振状态、反向光偏振旋转角的关系,进一步分析了系统干涉噪声抑制水平。模拟分析结果表明,在80°～90°范围内旋转偏振态,能够使瑞利后向散射降低至少一个数量级;系统信噪比提高了近15倍。利用偏振正交法减小双向传输系统的干涉噪声,有对偏振旋转的精度要求不高、容易操作的优点。     

单模光纤中的偏振特性

本文从耦合模方程出发,给出了单模光纤在单色光下的本征偏振模及双折射概念,并讨论了双折射的分类。其次,研究了随机扰动对单模光纤偏振特性的影响以及偏振度的统计渐近特点。     

用光外差干涉法测量偏振保持单模光纤的模式双折射

本文叙述了偏振保持单模光纤中模式双折射的精确测量及其与拉伸之关系。正交偏振的双频激光束沿光纤的主轴注射进某一长度的光纤中。通过光纤之后,使光外差检测过程产生一个其相位与模式双折射成线性关系的差拍光电流信号。通过检测切割一短段光纤造成的差拍信号的相应变化,精确地测量了模式双折射。本文还详细分析了模式双折射与拉伸之变化关系。