偏振光纤教程

2023-02-16 09:09:14, 韵翔光电江阴韵翔光电技术有限公司

关注我们吧！

偏振光纤教程

PZ光纤概述

偏振(PZ)光纤(也就是Zing™光纤)是只允许一个偏振方向的光通过的特种光纤。这种单偏振传播模式相比单模(SM)光纤和保偏(PM)光纤有几种优势。保偏光纤保持与双折射轴对准的偏振方向不变，但它可以让任何偏振方向的光透过，因此会产生偏振串扰。SM光纤可通过应力产生双折射，使光纤的作用更接近波片。在这种情况下，虽然偏振轴可控，但SM光纤不使光发生偏振。

相比之下，PZ光纤只传导一个偏振方向，其他方向的偏振光都不能通过。因此，PZ光纤使通过的光发生偏振，显著抑制了不能通过的光。共轴偏振器对不必要的偏振方向可以产生20至30dB的抑制，而PZ光纤可在设计波长范围内实现≥30dB的抑制。此外，用户对光纤施加应力，手动调节偏振窗口可实现超过35dB的抑制。由于应力可以改变PZ光纤的运作，因此"部署"成为光纤的重要性能。部署是指光纤的摆放方式，是拉直、卷曲还是任意堆放。

PZ光纤应用

值得注意的是，部署是光纤的重要性能。我们的PZ光纤具有很宽的偏振窗口，偏振窗口的宽度和中心波长取决于光纤的摆放方式。PZ光纤的标称使用波长接近设计波长，任何摆放部署都可偏振。然而，对于其他应用，用户应确保部署对偏振窗口的偏移可与光源波长重叠。这个方法最适用于诸如激光等窄线宽的光源。对于宽带光源，PZ光纤需要适当的盘绕，使偏振窗口的宽度和中心波长与光源重叠。

在PZ光纤输入端添加消偏器很有益处，因为它可以确保入射光均匀偏振，避免各种偏振器引起的功率变化。消偏器可由两段SM光纤以45度熔接制成(长度取决于光源)。对于这样的系统，PZ光纤一般以45度角耦合消偏器的输出，达到最佳消偏效果(注意：如果用跳线，应通过抵消45°时任一光纤中的键，将一个终端相对于消偏光纤与PZ光纤接触处的另一个终端旋转45度)。当PZ光纤的输入光消偏后，入射到PZ光纤快轴和慢轴的光相等，产生一致的3dB抑制和稳定的输出功率。下图为用我们保偏光纤和非偏振光源搭建的示例系统。图下面的表格列出了系统中的元件。

将PZ光纤卷到更小的直径会产生窄偏振窗口和中心波长的蓝移。虽然卷曲PZ光纤会产生更高的损耗，但也会得到更好的偏振消光比。如果损耗太高，意味着光纤卷曲得太紧；相反，如果偏振消光比太低，说明卷曲得不够紧。例如，HB1060Z PZ光纤想要实现35dB的消光比，需将2米长的光纤卷曲成5厘米的圆环。上图显示了这种方法。非偏振光入射到卷曲的PZ光纤达到预期效果。再将PZ光纤熔接到我们的保偏光纤，随后导出系统。为实现更稳定的性能，建议使用长为3-5米的HB1060Z光纤，或长为4-10米的HB830Z和HB1550Z光纤。但是，由于PZ光纤高双折射率，偏振窗口仍会很宽，这样可以让用户有多种封装和部署选择。