[发明专利]一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统和方法，所述系统包括光源部分，偏振主轴对准装置，以及偏振分析仪；其中，所述的光源部分用以产生一个特定的偏振态；偏振主轴对准装置用于使挤压力与被挤压的保偏光纤偏振主轴对准，包括底板、连接器安装座、旋转对心机构、微调架、光纤夹持棒、光纤末端固定架。挤压保偏光纤进行偏振主轴对轴的方法包括：配备有连接器的待挤压保偏光纤，它的一端固定在所述的连接器安装座上，然后穿过旋转对心机构，再嵌入到光纤夹持棒，随夹持棒装进微调架，最后被固定在末端固定架上。将光纤拉直且没有任何扭转地穿过对心机构，嵌入光纤夹持棒并放入到微调架中，并与装置的光轴在一条直线上；通过旋转对心机构和调节压力，直到庞加莱球上的圆收缩为一个点，找到了偏振主轴的方向，实现了对轴。

技术领域

本发明属于光纤通信与光纤传感领域，涉及一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统和方法。

背景技术

波片是一种偏振光学器件，作用是改变光两个偏振分量的相位差，使得光传输叠加后成为新的偏振态。一般波片的相位差是不可调的，当相位差为2π或者n倍2π时，线偏光进入后不会改变偏振态，称为全波片；当延迟量为π或其奇数倍时，线偏光进入后出射的振动方向会旋转与快轴夹角2倍的角度，称为半波片；当延迟量为π/2或其奇数倍时，线偏光在45度方向入射时，出射光将变为椭圆偏振光，称为1/4波片。保偏光纤作为一种特殊光纤，因为具有高的双折射和两个正交的双折射轴(也称为双折射本征态，偏振主轴)，因此可以用来制作光纤波片。

然而，在光纤光路中，两个偏振分量之间的相位差并不确定，需要用波片来补偿，于是就需要一种可调谐的光纤波片。当保偏光纤受到挤压时，会产生新的应力双折射。当应力方向对准保偏光纤的偏振主轴时，应力双折射的方向与保偏光纤的固有双折射方向重合，而大小相加。于是，通过改变压力就可以改变受压段双折射的大小，从而制作出可调谐的波片。

在制作可调谐波片时，一个关键因素是必须确保应力方向与保偏光纤的偏振主轴对准，而保偏光纤非常细，且处于保护涂层之内，人们完全不知道它的偏振主轴在哪个方向上，因此必须找到一种轴对准的方法。另一个关键因素是，在确保挤压段光纤受挤压器压力的前提下，光纤的其它部分不能受任何压力，因为任何其他应力都会导致新的双折射，成为一种干扰，从而使可调谐波片失效。此外，在挤压光纤时，必须保证保偏光纤所压力为正压力，而没有其它侧压力，因为这样会导致光纤侧滚。上述严格的工艺要求，使得挤压保偏光纤的偏振主轴对准装置成为一种制作光纤波片的关键工艺装备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

为了克服保偏光纤偏振主轴难以找寻的问题，以及在装配挤压器的过程中消除其他应力的影响，本发明公布了一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统和方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提出一种用于挤压保偏光纤偏振主轴的对准系统，包括依次连接的光源部分，偏振主轴对准装置以及偏振分析仪；其中，所述光源部分用于产生一个特定的光偏振态；所述偏振主轴对准装置用于实现挤压方向与被挤压保偏光纤的偏振主轴对准；所述的偏振分析仪用于监测所述保偏光纤输出的偏振态。

如前所述的一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统，进一步地，所述的光源部分包括沿偏振主轴对准的可调谐光源、起偏器和偏振控制器；所述起偏器和偏振控制器用于调节并产生一个光偏振态，输入待挤压的保偏光纤。

如前所述的一种用于挤压保偏光纤的偏振主轴对准系统，进一步地，所述的偏振主轴对准装置包括底板、连接器安装座、旋转对心机构、微调架、光纤夹持棒、光纤末端固定架；所述的连接器安装座、旋转对心机构、微调架以及光纤末端固定架沿光轴依次安装在底板上，所述光纤夹持棒安装在微调架的中心孔中。