專利名稱：一種可在線制作的單模光纖消偏器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖器件、光纖應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及一種可在線制作的單模光纖
消偏器。
背景技術(shù)：
消偏器就是將偏振光變成非偏振光的一種無源偏振器件，主要應(yīng)用在對偏振敏 感的光學(xué)系統(tǒng)中。例如用于光纖陀螺中的消偏器具有抑制陀螺中的偏振非互易性和磁光 非互易性等，增強了陀螺系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 現(xiàn)有的消偏器主要基于波片或保偏光纖而制作的。它們利用光在兩偏振主軸的 折射率不同，來實現(xiàn)兩主軸偏振光的去相關(guān)，再利用主軸錯位或空間變化，從而實現(xiàn)光 的均勻分布。比較典型的是Loyt型消偏器，其由厚度比為l : 2，主軸夾角為45度的兩 段單模光纖或兩波片組成。 Loyt型保偏光纖消偏器由兩段保偏光纖構(gòu)成，具有熔接點，應(yīng)用時需要再與保 偏或單模光纖焊接，增加了系統(tǒng)的損耗，不利于系統(tǒng)的信噪比和穩(wěn)定性的提高。同時這 種消偏器不可在已搭建完成的光纖系統(tǒng)中在線制作，精度不易控制價格也比較昂貴。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服使用保偏光纖制作消偏器的不足，本發(fā)明利用圓雙折射去除光波偏振 性，提供了一種可在線制作的單模光纖消偏器，是由廉價的單模光纖組成并可在線制作 的消偏器。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 本發(fā)明由單根單模光纖l組成，按光纖扭轉(zhuǎn)量的不同將其分為n段，該相鄰光纖 段扭轉(zhuǎn)方向相反，IL扭轉(zhuǎn)";:滿足W—lX卜W，i為I、 2…n， 其中|I」、|I2|...|In|為n段光纖扭轉(zhuǎn)量大小按由大到小排列的隊列； |1。|為由光源及光纖參數(shù)確定的消偏扭轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)圈數(shù))，如SLD光譜寬為A入， 所述光纖扭轉(zhuǎn)量是光纖的扭轉(zhuǎn)速率在光纖長度上的積分，其中光纖的扭轉(zhuǎn)速率 不可小于1圈/米，若光纖扭轉(zhuǎn)速率均小于1圈/米，可認(rèn)為該段光纖的扭轉(zhuǎn)量為0。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有的有益效果是 本發(fā)明利用圓雙折射去除光波偏振方向性(去偏)的光纖器件，可在光纖系統(tǒng)中 在線制作。由普通單模光纖組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、附加損耗低和可在線制作靈活耐用的 特點。適合于光纖傳感、光通信器件模塊等對光波偏振態(tài)有要求的應(yīng)用。
圖l是消偏器的示意圖。 圖2是消偏器的制作完成后的示意圖。 圖3是系統(tǒng)中在線制作消偏器的示例示意圖。 圖4是在線制作消偏器舉例中消偏器扭轉(zhuǎn)量的配置圖。 圖中1、單根單模光纖，2、光纖支架，3、 5光纖夾具，4、 6可旋轉(zhuǎn)圓盤。
具體實施例方式
下面將以本發(fā)明實施例的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。 如圖1所示，組成消偏器的單根單模光纖1的起點為D0，終點為Dn。扭轉(zhuǎn)方 向改變的點分別為D^ D卜Dw，將光纖分成n段D。D^……D^Dn ;如果n段光纖 D。D^ DA……Dn-A的光纖扭轉(zhuǎn)量按由大到小順序排列為II」、|I2|...|In|，應(yīng)滿足
W-S|f/|>K1 i為l、 2 ..,n， (1) 其中|1。|為由光源及光纖參數(shù)確定的消偏扭轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)圈數(shù))，如SLD光譜寬為 T 180誦
M (2) 所述光纖扭轉(zhuǎn)量是光纖的扭轉(zhuǎn)速率v(l)在光纖長度上的積分，用公式表達(dá)為 /=|</>1 其中光纖的扭轉(zhuǎn)速率不可小于1圈/米，若光纖扭轉(zhuǎn)速率均小于1圈/米，可
認(rèn)為該段光纖的扭轉(zhuǎn)量為0。
如圖2所示，實施的單模光纖消偏器制作示例中，可采用以下步驟進(jìn)行 1)根據(jù)單模光纖1選取合適內(nèi)徑和高度的光纖繞制支架2，確定滿足條件2要求
的扭轉(zhuǎn)量L、 I2...In，器件起點D。、終點D。和對應(yīng)每個扭轉(zhuǎn)方向改變的點Dp D卜D^。 2)將起點D。用膠粘結(jié)固定在光纖環(huán)架2上，然后在D工點扭轉(zhuǎn)光纖^圈，使光纖
段D。D工具有扭轉(zhuǎn)量I"而后將光纖段D。D工纏繞在光纖支架2上，加膠固定。 3)膠固化后改變扭轉(zhuǎn)方向繼續(xù)按照步驟2)繞制D^2，每段改變扭轉(zhuǎn)方向，依此
重復(fù)，直到繞制終點D。，加固體膠固定，膠固化后，消偏器制作完成。 4)如果在線制作消偏器，將繞制終點Dn以后的光纖扭轉(zhuǎn)均勻釋放到剩余自由狀
態(tài)的光纖(簡稱余纖)上，使余纖的扭轉(zhuǎn)速率小于l圈/米，消 器制作、安裝結(jié)束。 應(yīng)當(dāng)注意的是預(yù)留單模光纖的長度應(yīng)當(dāng)足夠長，使得在線安裝完消偏器后可以
使余纖上光纖扭轉(zhuǎn)速率小于1圈/米。 如圖3所示，實施示例對單模消偏器在線安裝步驟進(jìn)行詳細(xì)說明
1)對于已經(jīng)搭建完成并預(yù)留單模光纖1長度為8米的系統(tǒng)，設(shè)定分段數(shù)n為2， 單模光纖消偏器的起點和終點為D。、 D2，扭轉(zhuǎn)方向改變的點為D"預(yù)留單模光纖的起 點、終點為Op 02。使用光源為譜寬40nm的SLD，可根據(jù)公式(1)、 (2)和剩余光纖長 度的預(yù)留條件，確定光纖段D。D^ 0P。、 D202的長度分別為0.5米、0.5米、1.5
米、5.5米，扭轉(zhuǎn)量大小分別為5圈、10圈，如圖4所示其扭轉(zhuǎn)量配置。
2)為減小在消偏器安裝過程中對系統(tǒng)中其他器件的不良影響，可對Op 02處的 光纖加膠保護(hù)；將D。處的一小段光纖打一個'C'字彎后加膠固定在圓柱型光纖支架2 上，Dp D2處分別夾在光纖夾具3、 5上，且3、 5分別固定在可沿軸8、 9轉(zhuǎn)動的圓盤支 架4、 6上。 3)順時針轉(zhuǎn)動圓盤4，將圓盤4上的夾具3轉(zhuǎn)動5圈，即光纖段D。D工具有扭轉(zhuǎn)量 5圈(光纖段D^2具有扭轉(zhuǎn)量5圈)后，再沿中心軸7轉(zhuǎn)動光纖支架2，直到光纖段D。D！ 全部繞制在光纖環(huán)架2上，隨后將光纖段D。D工加膠固定在光纖支架2上。
4)打開光纖夾具3，逆時針轉(zhuǎn)動圓盤6，使圓盤6上的夾具5轉(zhuǎn)動5圈，即光纖 段D^2具有扭轉(zhuǎn)量10圈后，再沿中心軸7轉(zhuǎn)動光纖支架2，直到光纖段D^2全部繞制 在光纖環(huán)架2上，隨后將光纖段加膠固定在光纖支架2上。 5)最后，打開光纖夾具4，解除對Op 02兩個點的保護(hù)，并將繞制終點D2后的 5圈光纖扭轉(zhuǎn)均勻釋放到長5.5米的余纖D202上，消偏器安裝結(jié)束。
權(quán)利要求
一種可在線制作的單模光纖消偏器，其特征在于由單根單模光纖1組成，按光纖扭轉(zhuǎn)量的不同將其分為n段，該相鄰光纖段扭轉(zhuǎn)方向相反，且扭轉(zhuǎn)量滿足，i為1、2...n，其中|I1|、|I2|...|In|為n段光纖扭轉(zhuǎn)量大小由大到小排列的隊列；|Io|為由光源及光纖參數(shù)確定的消偏扭轉(zhuǎn)量，即旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，如SLD光源譜寬為Δλ，則 <mrow><msub> <mi>I</mi> <mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>180</mn><mi>nm</mi> </mrow> <mi>Δλ</mi></mfrac> </mrow>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在線制作的單模光纖消偏器，其特征在于所述光纖扭轉(zhuǎn)量是光纖的扭轉(zhuǎn)速率在光纖長度上的積分，其中光纖的扭轉(zhuǎn)速率不可小于1圈/米，若光纖扭轉(zhuǎn)速率均小于i圈/米，可認(rèn)為該段光纖的扭轉(zhuǎn)量為o。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可在線制作的單模光纖消偏器。由單根單模光纖組成，按光纖扭轉(zhuǎn)量的不同將其分為n段，該相鄰光纖段扭轉(zhuǎn)方向相反，且扭轉(zhuǎn)量滿足 <mrow><mo>|</mo><msub> <mi>I</mi> <mi>i</mi></msub><mo>|</mo><mo>-</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi></munderover><mo>|</mo><msub> <mi>I</mi> <mi>j</mi></msub><mo>|</mo><mo>></mo><mo>|</mo><msub> <mi>I</mi> <mi>o</mi></msub><mo>|</mo><mo>,</mo> </mrow>i為1、2...n，其中|I1|、|I2|...|In|為n段光纖扭轉(zhuǎn)量的絕對值由大到小排列的隊列，I0為由光源和光纖參數(shù)確定的扭轉(zhuǎn)量。本發(fā)明由普通單模光纖組成，可在光纖系統(tǒng)中在線制作，具有結(jié)構(gòu)簡單、附加損耗低和應(yīng)用靈活的特點，適合用于光纖陀螺、光通信器件、模塊和光纖傳感系統(tǒng)等對光波偏振態(tài)有要求的場合。
文檔編號G02B5/30GK101692134SQ200910205108
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉承, 王冬云, 舒曉武, 苑魯超 申請人:浙江大學(xué)