保偏双光纤准直器的研究与设计
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２个 周 期 ， 十 ｍｍ 长 ） 数 值 孔 径 大 。 自聚 焦 透 镜 有 几 ，
合 束 器 等 。 所 有 用 到 偏 振 光 的 器 件 和 系 统 中必 然会 在 遇 到偏 振 光 的 产 生 、 持 、 直 和 耦 合 等 问 题 ， 要 用 保 准 需 保 偏 光 纤 （ ＭＦ） Ｐ Ｐ 和 ＭＦ 准 直 器 ， 它 们 又 直 接 决 定 而 着 器 件 的 性 能 和 通 讯 系 统 的质 量 。 文 作 者 所 研 究 的 本 保 偏 双 光 纤 准 直 器 就 是 基 于 光 无 源 器 件 偏 振 光 合 束
器 ０ 而设 计 的 ， 可 以提 供 实 现 喇 曼 放 大 器 所 需 的 高 ］ 它 泵浦 功 率 ， 喇 曼 放 大 器 和 掺 铒 光 纤 放 大 器 （ Ｄ— ］而 Ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｇｒ ｄ ｄ ｎ ｅ （ ｙ ｒ ｓ： ａ ｅ ｉ ｄ ｘ ＧＲＩ ） ｌ ｎ ； Ｐ ｌ ｒｚ ｔｏ — ａ ｎ ａ ｎ ｎｇ ｕ ｌ ｉ ｅ ｃ ｌ ｍａ ｏ ： Ｐ ｌ ｒｚ ｔ ｎ Ｎ 一ｅ ｓ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｍ ｉ ｔ ｉ ｉ ｄ ａ ｆｂ ｒ ｏ ｌ ｉ ｔｒ ｏ ａ ｉａ ｉ ｏ
保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 研 究 与 设 计
王 素 芹 ，阮 玉 ，邓 天
（ ．华 中 科 技 大 学 光 电 子 工 程 系 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； ．康 顺 光 通 讯 有 限 公 司 ， 建 福 州 ３ ０ １ ） １ 湖 ３０ ４ ２ 福 ５ ０ ４
摘 要 ： 理 论 分 析 了 光 在 自 聚 焦 透 镜 中 的 传 播 性 质 ， 而 提 出 了 保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 设 计 和 研 制 。 实 验 从 进 结 果 表 明 ， 保 偏 双 光 纤 准 直 器 具 有 良好 的插 损 、 损 等 性 能 ， 且 能 成 功 的 运 用 于 偏 振 光 合 束 器 中 。 该 回 并 关键 词 ： 自聚 焦 透 镜 ； 偏 双 光 纤 准 直 器 ；偏 振 光 合 束 器 保
４ ０ ７ Ｃｈ ｎ ３ ０ ４， ｉ ａ；２ Ｋｏ ｃ ｎ ｍ ｍｕ ｃ ｔｏ ｎ ．， ｚ ｏ ５ ０ ４ Ｃｈ ｎ ． ｎ ｅ ｔＣｏ ｎｉａ ｉ ｎ Ｉ ｃ Ｆｕ ｈ ｕ ３ ０ １ ， ｉ ａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｈ ｏ ｉｉ ａ ｎ ｌ ｓ ｓ ａ ｏ ｔ ｔ ｅ ｔ ａ ｓ ｉ ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｏ ｉ ｈ ｓ ｉ ａ ｅ ｎ ｅ ＧＲＩ ） ｓ ｒ ｃ ： ｔ ｅ ｒｔｃ ｌａ ａ ｙ ｉ ｂ ｕ ｈ ｒ ｎ ｍ ｔ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｌ ｔ ｎ Ｇｒ ｄ ｄ ｉ ｄ ｘ（ ｔ ｇ Ｎ 一 ｌ ｎ ｓ ｇ ｖ ｎ． ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｏ ｉ ｄ ｏ ｏ ａ ｉａ ｉ ｎ— ｉ ｔ ｉ ｉ ｇ ｄ ａ ｉ ｅ ｏ ｌｍａ ｏ ｅ ｓ ｗａ ｉ ｅ Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｎ ｅ ｉ ｎ ｎ ｆａ ｋ ｎ ｆｐ ｌ ｒｚ ｔ ｏ ｍａ ｎ ａ ｎ ｎ ｕ ｌｆｂ ｒ ｃ ｌ ｉ ｔｒ
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电 子 ・撒 光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 １卷 ３
第 ９ 期
２０ 年 ９ ０２ 月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｏ ｉｓ ・Ｌａ ｅ Ｖｏ ． ３ Ｎｏ． Ｓ ｐ ２ ０ ｏ ｒ ａ ｆ０ｐ ｏ １ ｃ ｒ ｎ ｃ ｓｒ １ １ ９ ｅ ． ０２
Ｗ Ａ ＮＧ Ｓｕ— ｉ ．ＲＵ Ａ Ｎ １ ｑｎ Ｙ２ 。ＤＥＮＧ ａ Ｔｉ ｎ
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ｗ ａｓ ｄｉｃ ｓ ｓ ｕｓ ｅｄ． ｅ ｕｌ ｈｏｗ ｓ ｔ ｔｉ Ｒ ｓ ｔｓ ｈａ ｔｈａｖｅｇｏｏｄ ｐｅ ｆ ｒ ａｎｃ ｎ ｉ ｅｒ ｉ ｌ ｓ ａ ｅ ｕｒ ｌ ｓ ａ ｕｃ ｅ ｓ ｒｏ ｍ ｅ ｉ ｎｓ ｔｏｎ ｏｓ ｎｄ ｒ ｔ ｎ ｏｓ ｎｄ ｓ ｃ ｓ — ｆ ｐｐｌｃ ｉ ｕｌａ ｉａｔｏｎ ｎ ｉ ｐｏｌ ｒ ｚ ｉ ｎ ａ ｏｍ ｂｉ ｒ ａ ｉａｔｏ ｂｅ ｍ ｃ ｎｅ ．
中图分 类 号 ： ＴＮ２ ３ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５０ ８ （ ０ ２ ０ ． ９ ６０ １ ０ — ０ ６ ２ ０ ） ９０ １ －４
Ｔｈ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｅ ｉ ｎ ｏｆ Ｐｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ— ａ ｎｔ ｉ ｎｇ Ｄ ｕ ｌＦｉ ｅ ｓ ａ ｃ ｎｄ Ｄ ｓ ｇ ｌ ｒ ｚ ｔ ｏ ｍ ｉ ａ ｎｉ ａ ｂ ｒ Ｃｏｌｉ ａ ｏ ｌｍ ｔ ｒ
ｂｅ ａｍ ｃ ｎ ｂｉ ｏｒ ｎｅｒ
１ 引 言
远 距 离 光 纤 通 讯 系 统 依 赖 于 光 信 号 的偏 振 态 ， 例 如 通 过 改 变 光 的偏 振 态 可 以控 制 信 号 在 光 网 络 中 的 走 向 ， 对 光 信 号 进 行 路 由 。工 作 原 理 建 立 在 光 信 号 即
偏 振 态 基 础 上 的 器 件 也 越 来 越 多 ， 光 开 关 、 振 光 如 偏
２ 保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 组 成 部 件
２ １ 自聚 焦 透镜 ．
自聚焦 透 镜 可 以看 成 是 一 段 自聚焦 光 纤 ， 不 同 所
的 只是 其 芯 径 较 大 （ 大 可 达 ５ｍｍ） 长 度 小 （ １ 最 ， 仅 ～
合 束 器 等 。 所 有 用 到 偏 振 光 的 器 件 和 系 统 中必 然会 在 遇 到偏 振 光 的 产 生 、 持 、 直 和 耦 合 等 问 题 ， 要 用 保 准 需 保 偏 光 纤 （ ＭＦ） Ｐ Ｐ 和 ＭＦ 准 直 器 ， 它 们 又 直 接 决 定 而 着 器 件 的 性 能 和 通 讯 系 统 的质 量 。 文 作 者 所 研 究 的 本 保 偏 双 光 纤 准 直 器 就 是 基 于 光 无 源 器 件 偏 振 光 合 束
器 ０ 而设 计 的 ， 可 以提 供 实 现 喇 曼 放 大 器 所 需 的 高 ］ 它 泵浦 功 率 ， 喇 曼 放 大 器 和 掺 铒 光 纤 放 大 器 （ Ｄ— ］而 Ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｇｒ ｄ ｄ ｎ ｅ （ ｙ ｒ ｓ： ａ ｅ ｉ ｄ ｘ ＧＲＩ ） ｌ ｎ ； Ｐ ｌ ｒｚ ｔｏ — ａ ｎ ａ ｎ ｎｇ ｕ ｌ ｉ ｅ ｃ ｌ ｍａ ｏ ： Ｐ ｌ ｒｚ ｔ ｎ Ｎ 一ｅ ｓ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｍ ｉ ｔ ｉ ｉ ｄ ａ ｆｂ ｒ ｏ ｌ ｉ ｔｒ ｏ ａ ｉａ ｉ ｏ
保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 研 究 与 设 计
王 素 芹 ，阮 玉 ，邓 天
（ ．华 中 科 技 大 学 光 电 子 工 程 系 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； ．康 顺 光 通 讯 有 限 公 司 ， 建 福 州 ３ ０ １ ） １ 湖 ３０ ４ ２ 福 ５ ０ ４
摘 要 ： 理 论 分 析 了 光 在 自 聚 焦 透 镜 中 的 传 播 性 质 ， 而 提 出 了 保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 设 计 和 研 制 。 实 验 从 进 结 果 表 明 ， 保 偏 双 光 纤 准 直 器 具 有 良好 的插 损 、 损 等 性 能 ， 且 能 成 功 的 运 用 于 偏 振 光 合 束 器 中 。 该 回 并 关键 词 ： 自聚 焦 透 镜 ； 偏 双 光 纤 准 直 器 ；偏 振 光 合 束 器 保
４ ０ ７ Ｃｈ ｎ ３ ０ ４， ｉ ａ；２ Ｋｏ ｃ ｎ ｍ ｍｕ ｃ ｔｏ ｎ ．， ｚ ｏ ５ ０ ４ Ｃｈ ｎ ． ｎ ｅ ｔＣｏ ｎｉａ ｉ ｎ Ｉ ｃ Ｆｕ ｈ ｕ ３ ０ １ ， ｉ ａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｈ ｏ ｉｉ ａ ｎ ｌ ｓ ｓ ａ ｏ ｔ ｔ ｅ ｔ ａ ｓ ｉ ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｏ ｉ ｈ ｓ ｉ ａ ｅ ｎ ｅ ＧＲＩ ） ｓ ｒ ｃ ： ｔ ｅ ｒｔｃ ｌａ ａ ｙ ｉ ｂ ｕ ｈ ｒ ｎ ｍ ｔ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｌ ｔ ｎ Ｇｒ ｄ ｄ ｉ ｄ ｘ（ ｔ ｇ Ｎ 一 ｌ ｎ ｓ ｇ ｖ ｎ． ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｏ ｉ ｄ ｏ ｏ ａ ｉａ ｉ ｎ— ｉ ｔ ｉ ｉ ｇ ｄ ａ ｉ ｅ ｏ ｌｍａ ｏ ｅ ｓ ｗａ ｉ ｅ Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｎ ｅ ｉ ｎ ｎ ｆａ ｋ ｎ ｆｐ ｌ ｒｚ ｔ ｏ ｍａ ｎ ａ ｎ ｎ ｕ ｌｆｂ ｒ ｃ ｌ ｉ ｔｒ
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第 １卷 ３
第 ９ 期
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Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｏ ｉｓ ・Ｌａ ｅ Ｖｏ ． ３ Ｎｏ． Ｓ ｐ ２ ０ ｏ ｒ ａ ｆ０ｐ ｏ １ ｃ ｒ ｎ ｃ ｓｒ １ １ ９ ｅ ． ０２
Ｗ Ａ ＮＧ Ｓｕ— ｉ ．ＲＵ Ａ Ｎ １ ｑｎ Ｙ２ 。ＤＥＮＧ ａ Ｔｉ ｎ
（ Ｄｅｐａ ｔ ｅ ｐｔ ｌ ｔ ｏｎｉ ｎｇｉ ｅｒｎｇ， ｕａ ｈｏｎｇ Ｕ ｎｉ ｅｒ ｔ ｉ １． ｒ ｍ ｎｔ ｏｆＯ ｏｅ ｅｃ ｒ ｃＥ ｎｅ ｉ Ｈ ｚ ｖ ｓｉｙ ｏｆ Ｓｃｅｎｃ ｅ ａｎｄ Ｔ ｅ ｈｎｏｌ ｇｙ， ｕｈａ ｃ ｏ Ｗ ｎ
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中图分 类 号 ： ＴＮ２ ３ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５０ ８ （ ０ ２ ０ ． ９ ６０ １ ０ — ０ ６ ２ ０ ） ９０ １ －４
Ｔｈ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｅ ｉ ｎ ｏｆ Ｐｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ— ａ ｎｔ ｉ ｎｇ Ｄ ｕ ｌＦｉ ｅ ｓ ａ ｃ ｎｄ Ｄ ｓ ｇ ｌ ｒ ｚ ｔ ｏ ｍ ｉ ａ ｎｉ ａ ｂ ｒ Ｃｏｌｉ ａ ｏ ｌｍ ｔ ｒ
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１ 引 言
远 距 离 光 纤 通 讯 系 统 依 赖 于 光 信 号 的偏 振 态 ， 例 如 通 过 改 变 光 的偏 振 态 可 以控 制 信 号 在 光 网 络 中 的 走 向 ， 对 光 信 号 进 行 路 由 。工 作 原 理 建 立 在 光 信 号 即
偏 振 态 基 础 上 的 器 件 也 越 来 越 多 ， 光 开 关 、 振 光 如 偏
２ 保 偏 双 光 纤 准 直 器 的 组 成 部 件
２ １ 自聚 焦 透镜 ．
自聚焦 透 镜 可 以看 成 是 一 段 自聚焦 光 纤 ， 不 同 所
的 只是 其 芯 径 较 大 （ 大 可 达 ５ｍｍ） 长 度 小 （ １ 最 ， 仅 ～