[实用新型]一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种熊猫型保偏光纤，尤其是涉及一种应力区在熊猫保偏光纤熔 接对接过程中能够精准快速地实现对轴的高双折射性能细径熊猫型保偏光纤，属于光纤技 术领域。

背景技术

保偏光纤，即偏振保持光纤，用于传输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业 制造技术及通信等国民经济的各个领域，在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器 中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测 量；保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA 等光纤通信系统，是一种具有广泛应用价值的特种光纤类型；

在普通通信光纤中，由于其圆对称性结构，入射的线偏振光在经过一定距离的传 输后，由于不同偏振模式的耦合、能量交换，会成为椭圆或圆偏振光而无法保持线偏振态； 而当一线偏振光被耦合进入保偏光纤时，如果线偏振光的偏振方向和保偏光纤的偏振主轴 重合，则线偏振光可以在传输过程中保持其线偏振方向直至离开保偏光纤，即保偏光纤的 双折射现象；

引起光纤双折射现象的原因很多，各种几何和应力的不均匀性均会引入双折射， 应力双折射保偏光纤主要有蝶结型保偏光纤、熊猫型保偏光纤和椭圆包层型保偏光纤三 种；其中，熊猫型保偏光纤应用得最为广泛，其结构包括纤芯、应力区和包层部分，其纤芯位 于包层的中心部分，而两个圆柱状的应力区分布在纤芯的两侧；纤芯一般为锗氟共掺杂的 石英玻璃、应力区一般为硼掺杂的石英玻璃、而包层一般为纯石英玻璃材料。由于硼石英具 有比纯石英更大的热膨胀性能，所以应力区能够产生压应力作用于纤芯部分，从而产生所 谓的应力双折射使得保偏光纤具有线偏振保持性能。

当前使用的保偏光纤的包层直径一般为125μm和80μm两种，当使用熊猫型保偏光 纤在系统中时，需要使用光纤熔接来完成不同器件的尾纤固定对接，在熔接的过程中，需要 将光纤芯区两侧对称分布的圆形应力区一一对应，这样才能防止应力轴交叉导致偏振串 扰，降低保偏光纤的双折射一致性；但是熊猫型保偏光纤的对称应力区的折射率比石英包 层低，因此在有光从端面或侧面打入进行对轴的时候，应力区会挡住打入的对轴光，影响对 轴的视场，降低对轴的效率和精度；同时在没有精确对轴的情况下熔接上了光纤，性能变差 需要重新熔接的时候，又需要将两个光纤的端面进行精确切平，效率十分低。

因此能够在熊猫保偏光纤熔接对接的过程中进行应力区快速精准对轴，将会提高 光纤的使用效率，大大增加系统接合的工作重复一致性和效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤， 该熊猫型保偏光纤能够实现在两根熊猫型保偏光纤熔接对接过程中精准快速地进行应力 区对轴，又能保持高双折射性能；其具有优秀的环境稳定性能、弯曲性能、制造效率和长期 使用稳定性，能够提高熊猫型保偏光纤在系统中加工应用的使用效率和精度，在小型光纤 陀螺、光纤水听器和光纤放大器等领域扩展熊猫型保偏光纤的应用。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述光纤包含有包裹于包层中心的纤芯，所 述包层还设置有应力区，该应力区对称设置于纤芯的两侧，该应力区中心设置有聚焦透光 圆，上述聚焦透光圆的折射率高于应力区的折射率，这样在侧面打光聚焦对轴的时候聚焦 透光圆会在视场里形成一根亮线，供精准对轴使用。

本实用新型一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述纤芯的直径D1∈（3μm，5μm）、 包层的直径D2∈（58μm，81μm）、应力区的直径D3∈（10μm，30μm）、应力区中心的聚焦透光圆 直径D4∈（2μm，8μm）。

本实用新型一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述包层外依次涂覆上内涂覆层 和外涂覆层。

本实用新型一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述内涂覆层的直径D5∈（85μm， 115μm），外涂覆层的直径D6∈（110μm，138μm）。

本实用新型一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，上述纤芯与纯石英材料的相对折 射率差△1∈（0.6%，1.2%），应力区与纯石英材料的相对折射率差△3∈（-0.9%，-1.8%），应 力区中心的聚焦透光圆与纯石英材料的相对折射率差△4∈（-0.1%，-0.9%）。