[发明专利]一种产生二维正交偏振光源的装置

说明书

一种产生二维正交偏振光源的装置，属于光纤光源领域。本发明的宽谱光源1通过普通单模光纤3与起偏器2连接，起偏器2与光纤偏振摇摆滤波器4连接，光纤偏振摇摆滤波器4与偏振分束器5连接，偏振分束器5与保偏光纤6连接。本发明提供的一种产生二维正交偏振光源的装置，输出的两束光不仅光谱正交，而且偏振方向正交，可以弥补实验过程中偏振态受外界干扰产生的影响，降低偏振交叉耦合带来的误差，使偏振光源的两个偏振态都得到了使用，该光源结构简单、器件集成度高，与光纤系统的兼容性好，其中提供的光纤偏振摇摆滤波性能稳定、可扩展能力强。

技术领域

本发明属光纤光源领域，具体涉及一种产生二维正交偏振光源的装置。

背景技术

光纤传输具有频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于光通信技术、光学传感技术等领域，光纤滤波器是以光纤作为主要传输介质实现光学滤波的器件，其具有低插入损耗、结构紧凑、高频率响应的特点，并且在与光通信系统、光纤传感等系统的集成方面具有天然优势。基于光纤滤波器的可调谐和多波长激光光源是光通信的密集波分复用技术的关键器件，使用光纤滤波器对激光进行选频，实现激光的多波长输出。除此之外，光纤滤波器在光纤传感方面也具有巨大的应用潜力，在压力、温度等外界环境变化过程中，滤波器的波长会随之改变，通过测量波长的变化得到外界物理量的变化，目前光纤滤波器已在压力、温度、应变、折射率的测量中得到应用。常见的光纤滤波器有干涉型双折射型光纤滤波器、光纤光栅型滤波器、声光调制型滤波器、耦合器型滤波器。

光纤偏振摇摆滤波器(Fiber Polarization Rocking filter，PRF)起源于19世纪60年代solc提出的双折射滤波器，双折射滤波器由一系列的具有相同相位延迟的双折射滤波片组成，最简单的双折射滤波器由几个相同厚度的滤波片以特殊的角度堆叠而成，其中Ⅰ型双折射滤波器的角度为α_i＝-(-1)ⁱα，Ⅱ型双折射滤波器的角度为α_i＝(2i-1)α。1980年Mark Johnson首次在双折射光纤中通周期性过机械扭转制成了Ⅰ型光纤偏振摇摆滤波器，1984年Stolen,R.H.对光纤偏振摇摆滤波器的传输光谱进行了细致研究。近些年的研究逐渐趋向于基于特种光纤的光纤摇摆滤波器传感特性的研究，2014年G.Statkiewicz-Barabach研究了在微结构光纤和标准椭圆芯光纤中机械诱导的高阶摇摆滤波器的传输特性，及其具有不同相位模态双折射的光谱依赖性。Anuszkiewicz,A等人在2008年至2013年间研究了基于微结构光纤的摇摆滤波器的温度、压力、折射率等传感特性。

现有的滤波器种类繁多，具有良好偏振特性的滤波器一般有Lyot滤波器、solc滤波器、基于双折射光纤的sgnac环滤波器、微波光子滤波器等，Lyot滤波器、solc滤波器为晶体堆叠型滤波器，与光纤系统的集成能力差，灵活性差，基于双折射光纤的sgnac环滤波器、微波光子滤波器结构复杂，需要多种元器件配合使用，特别是基于该滤波器的光源受到了很大的限制。

光纤传感器中使用了许多类型的光源，根据光的相干性，分为相干光源和非相干光源。非相干光源包括热光源、气体放电光源、发光二极管，相干光源包括固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光二极管、光纤激光器等。为了获得特殊光源，人们通常在光源之后衔接滤波器、滤波片等滤光器件，产生偏振光(线偏光、部分偏振光、圆偏光等)、梳状光谱等等，例如在激光器后连接sgnac环滤波器产生梳状偏振光(CN201510952930.1，基于硅基双萨格纳克环镜环路结构的光滤波器件)，然而这类器件通常只能输出单偏振方向、单梳状谱，偏振方向易受外界环境干扰，不能利用垂直偏振方向的光进行对比试验。为了解决上述问题，本发明通过在光源后衔接光纤偏振摇摆滤波器，使光源输出两束光，这两束光不仅偏振方向正交，而且光谱正交。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种产生二维正交偏振光源的装置，该光源输出的两束光，不仅光谱正交而且偏振方向也正交。