[发明专利]基于侧视光强五指型分布的保偏光纤偏振轴的定轴方法

摘要

本发明公开了一种基于侧视光强五指型分布的保偏光纤偏振轴的定轴方法，将非相干平行光侧向照射待定轴保偏光纤，使显微物镜的观测平面上形成一个可测量的光强分布，所述光强分布经显微物镜成像于摄像机上，形成“五指型”的光强分布曲线；计算光强分布曲线的自相关系数，并根据“五指型”的波峰、波谷的特征值即可对保偏光纤精确定轴。本发明不再需要建立标准曲线，从而可显著提高定轴效率。本发明主要适用于偏振轴在0°或90°附近对定轴精度有很高要求的情况，通常在制作保偏光纤耦合器和保偏光纤偏振器时有此要求，本发明可应用于制作保偏光纤耦合器、保偏光纤偏振器、保偏光纤的熔接、保偏光纤拉锥、光纤陀螺等。

主权项

基于侧视光强五指型分布的保偏光纤偏振轴的定轴方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将非相干平行光侧向照射待定轴保偏光纤，使显微物镜的观测平面上形成一个可测量的光强分布，所述光强分布经显微物镜成像于摄像机上，摄像机摄取的图像传入计算机进行后续处理；(2)在计算机中，将摄像机摄取的图像转换成光强分布曲线；(3)调整保偏光纤与显微物镜之间的距离，使光强分布曲线呈现出“五指型”的分布；“五指型”的分布中，包括九个特征点，从左往右，分别为第一波峰、第一波谷、第二波峰、第二波谷、第三波峰、第三波谷、第四波峰、第四波谷、第五波峰；其值分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9；定义第一判别量Δ1：Δ1＝V1‑V2+V3‑V4+V5‑V6+V7‑V8+V9；定义第二判别量Δ2：Δ2＝V5‑V7或Δ2＝V5‑V3或Δ2＝V5‑(V3+V7)/2；(4)旋转保偏光纤，保偏光纤的偏振轴随之旋转，这样得到一系列对应保偏光纤的不同偏振轴方位角的光强分布曲线及第一判别量和第二判别量；由此得出第一判别量随偏振轴方位角变化的测量曲线，相邻的第一判别量的变化量趋于零时，表明偏振轴方位角处于0°附近或90°附近；(5)计算上述处于0°附近或90°附近的各偏振轴方位角对应的光强分布曲线的自相关系数，得到自相关系数与偏振轴方位角的对应曲线；当自相关系数处于极大值并接近于1时，表明此时偏振轴方位角为0°或90°；应用第二判别量进行判断，第二判别量为正则说明偏振轴方位角为0°，第二判别量为负则说明偏振轴方位角为90°。