原创 你所不了解的保偏光纤

你所不了解的保偏光纤

普通光纤在制造过程中，会受到机械应力作用，使光纤变得不对称，从而产生双折射现象，因此，光的偏振态在普通光纤中传输时就会毫无规律地变化。造成这一现象的主要的影响因素有波长、弯曲度、温度等等。

为了解决偏振态变化的问题，保偏光纤应运而生。作为一种特种光纤，保偏光纤传输线偏振光，能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，实现物理量的高精度测量。

保偏光纤的这一特性使得其多应用在对偏振态比较敏感的领域，如干涉仪、激光器或是光源与外调制器之间的连接中等等。

在国内，保偏光纤产品的发展受到应用的限制。在早期，国内保偏光纤的研制尝试过不同光纤结构，包括领结型(Bow-Tie)应力区、椭圆应力区，并最终选择了熊猫型应力区的光纤结构;光纤工作波长也从850nm向1310nm和1550nm迁移;光纤的几何大小也逐渐从125微米包层直径/250微米涂敷层直径结构向80微米包层直径/165微米涂敷层直径结构转移。所有的上述技术变迁都是为了使光纤陀螺具有更高精度、更好的环境稳定性和更小的体积和重量。

随着科技的发展，保偏光纤也得到了进一步的优化，应用领域也由原来的光纤陀螺逐步扩展到了光纤通信领域和电力传感领域。

几何指标的优化

保偏光纤的几何指标优化包括两个方面的内容，首先是产品几何容差的减小，包括光纤的包层直径容差和涂敷层直径容差，更小的容差可以保证光纤产品具有更好的几何一致性，几公里、甚至几十公里的保偏光纤产品保持高度的几何一致性，是其在光纤陀螺和光纤器件方面的应用所必须的。在几何容差的控制方面，保偏光纤应该达到甚至优于通信光器件制作的单模光纤产品。第二，是几何指标的小型化，即减涂敷层直径的保偏光纤产品，包括80微米包层直径/135微米涂敷层直径，或者80微米包层直径/125微米涂敷层直径的保偏光纤产品的研制和推广，甚至更小包层直径(如60微米包层直径)的保偏光纤产品的研制和推广。保偏光纤产品的小型化对于促进光纤陀螺产品的小型化、提高其热稳定性具有关键的意义，但这种新产品的研制和使用需要和应用单位紧密合作，通过应用牵引发展。

光纤的材料性能优化

保偏光纤的材料性能是决定保偏光纤应用的稳定性、一致性和可靠性的关键。应用中保偏光纤的后续处理，主要有绕环、熔融拉锥、机械磨削抛光等方式。针对各种处理方式和应用方式，要求保偏光纤产品具有良好的适应性，即要求光纤涂敷层具有柔软、耐摩擦、与玻璃包层附着紧密、温度一致性好的特点;要求光纤玻璃部分具有容易磨削抛光、不崩边、不开裂的特点;同时要求光纤在高温拉锥过程中保持绝热变化，差损小、串音劣化小的特点。为了达到上述要求，需要优化保偏光纤的涂敷层材料和组合、优化保偏光纤的纤芯掺杂和应力区掺杂、优化保偏光纤中的应力分布和结构。通过这些材料的优化处理、以及光纤制造工艺的优化处理，所制造出的保偏光纤产品是可以满足上述工艺处理要求的。

新型保偏光纤产品的研制

为了满足一些特殊的应用要求，需要研制新型的保偏光纤产品，其中有两个方向是值得关注的。一个方向是为了满足太空或者其他高辐射环境的应用需求，有必要研制抗辐射的保偏光纤产品。另一个方向是为了获得真正的单偏振传输，有必要研制单偏振单模光纤。将单偏振光纤用于光纤陀螺等传感领域不仅在理论上具有更好的一致性，而且也获得了许多的实验支持。

小编认为，在国内，保偏光纤产品的应用和市场不断成长的同时，保偏光纤产品的质量和适用性也在不断进行优化和升级，满足时下的新要求。飞速光纤(FS.COM)提供单模保偏(PM)光纤跳线，跳线长度、工作波长可定制，广泛应用于需保持PM状态下的偏振敏感光纤系统中的光传输。