用于保偏光纖特性表征的白光干涉理論及技術研究.pdf

1、本文從理論和儀器系統(tǒng)兩個方面研究了利用白光時域和頻域干涉法來表征保偏光纖的保偏和色散特性，包括偏振模耦合、偏振消光比、拍長和模間色度色散差的測量。同時，基于該儀器進行了白光干涉納米級位移傳感和材料厚度的測量，實現(xiàn)了儀器的拓展應用。
　　 在課題組原有對保偏光纖偏振耦合測試儀的開發(fā)基礎上，在理論上建立起了保偏光纖模間白光時域和頻域干涉模型：基于幾何光學原理建立了保偏光纖偏振耦合測試儀的儀器誤差模型，定量分析了儀器光學系統(tǒng)的最優(yōu)化裝

2、配角度和結構，并采用了數值色散補償，實現(xiàn)了儀器對1.2km保偏光纖偏振耦合的高精度檢測，為高精度光纖陀螺中光偏振的檢測和控制提供了一個非常有用的工具。
　　 基于保偏光纖偏振耦合的特點提出了一種新的保偏光纖偏振消光比的測量方法，測量靈敏度達-55dB?；陬l域干涉模型提出了一種新的保偏光纖模間色度色散差的測量方法，該方法測量時間極短(小于5s)，信噪比高(大于80dB)。利用力致耦合頻域干涉測量了保偏光纖的拍長。研究了光譜干涉位

3、相奇異點處的光譜異動，并用該方法實現(xiàn)了納米級位移傳感。將該儀器開發(fā)成了一臺能同時測量保偏光纖偏振耦合、拍長、偏振消光比、模間色度色散差和納米級位移的多功能測試儀。
　　 工作中的主要創(chuàng)新點
　　 1.詳細分析了白光干涉法保偏光纖偏振耦合測試儀的儀器誤差。通過定量分析儀器光學系統(tǒng)裝配角度和算法優(yōu)化，使該測試儀能對1.2km保偏光纖偏振耦合進行測量，是目前有文獻報道的國內利用白光干涉法能測量的光纖長度最長的儀器。利用偏振耦合

4、原理提出了一種新的保偏光纖偏振消光比的測量方法，測量靈敏度達-55dB。
　　 2.在保偏光纖偏振耦合測試中，提出了一種耦合強度數值色散補償的方法。該色散補償算法具有很高的準確性，尤其對短光纖，絕對偏差小于0.63dB。
　　 3.建立了保偏光纖模間白光頻域干涉的理論模型，揭示了光譜干涉條紋在位相奇異點處與光源中心波長、光源譜寬、兩干涉光束間光程差的關系。提出了一種白光頻域干涉保偏光纖模間色度色散差的測量方法，能為保偏光