基于分布式偏振耦合測(cè)試儀的保偏光纖中雙折射色散的研究.pdf

1、在白光干涉法偏振耦合測(cè)試中，通常認(rèn)為被測(cè)光纖的雙折射與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，保偏光纖兩正交軸的傳播常數(shù)差為一恒定值。但在實(shí)際中，保偏光纖的雙折射是與波長(zhǎng)有關(guān)的，其快慢軸的色度色散系數(shù)不相同，即在保偏光纖中存在雙折射色散。由于雙折射色散的存在，偏振耦合測(cè)試的空間分辨率和最大測(cè)試距離明顯下降。在實(shí)驗(yàn)室已研制出的分布式偏振耦合測(cè)試儀的基礎(chǔ)上，從白光干涉的基本理論出發(fā)，分析了雙折射色散對(duì)偏振耦合測(cè)試中耦合點(diǎn)包絡(luò)寬度和干涉條紋對(duì)比度的影響，提出了兩種提高偏振

2、耦合測(cè)試空間分辨率和最大測(cè)量長(zhǎng)度的方案。同時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有關(guān)雙折射色散的理論分析，計(jì)算出了被測(cè)保偏光纖雙折射色散系數(shù)為0.0164 ps/(km·nm)。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴從白光干涉基本原理出發(fā)，推導(dǎo)了存在單臂不均衡色散時(shí)的白光邁克耳遜干涉儀的條紋分布。⑵建立了存在雙折色散時(shí)的分布式偏振耦合測(cè)試干涉模型。推導(dǎo)出此時(shí)耦合點(diǎn)的干涉條紋分布，分析了干涉包絡(luò)寬度和對(duì)比度的影響因素，給出了存在雙折射色散時(shí)系統(tǒng)的空間分辨率和最大測(cè)

3、試范圍。⑶提出了兩種提高偏振耦合測(cè)試范圍的方法--基于光學(xué)濾波器的偏振耦合測(cè)試方法和邁克耳遜干涉儀單臂加入色散補(bǔ)償介質(zhì)的偏振耦合測(cè)試法。⑷搭建了基于光學(xué)濾波器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，分析了該結(jié)構(gòu)對(duì)提高偏振耦合測(cè)試光纖測(cè)量長(zhǎng)度的作用。設(shè)計(jì)并制作了該結(jié)構(gòu)中的光開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。⑸分析了邁克耳遜干涉儀中引入單臂色散補(bǔ)償介質(zhì)的方法，推導(dǎo)出補(bǔ)償后的干涉條紋分布，證明了該方法的可行性。對(duì)利用固定色散補(bǔ)償介質(zhì)進(jìn)行雙折射色散補(bǔ)償進(jìn)行了討論。⑹測(cè)試了雙折射色散對(duì)偏振耦合