Исследование поляризационных методов и технологий согласования волоконно-оптических и интегрально-оптических волноводов

• Автор: Аксарин, Станислав Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор современной литературы

Раздел 1.1. Параметры оптических волноводов с линейным двулучепреломлением

Раздел 1.2. Использование оптических волокон с ДЛП в оптических системах

Раздел 1.3. Методы юстировки и согласования оптических волноводов

Выводы по главе

Постановка цели и задач работы

Глава 2. Юстировка оптических волноводов с двулучепреломлением с помощью поляризационного интерферометра Майкельсона.

Поляризационная интерферометрия в белом свете

Раздел 2.1. Поляризационный интерферометр Майкельсона

Раздел 2.2. Поляризационные преобразования в оптическом тракте волновода
Раздел 2.3. Метод согласования анизотропных оптических осей волноводов с двулучепреломлением
Раздел 2.4. Исследование поляризационных преобразований и диагностика оптических волноводов в многокомпонентных оптических системах
Выводы по главе
Глава 3. Нелинейные преобразования в оптическом тракте. Дисперсия двулучепреломления
Раздел 3.1. Дисперсия двулучепреломления в оптических волноводах
Раздел 3.2. Влияние дисперсии двулучепреломления на точность согласования осей анизотропии оптических волноводов
Раздел 3.3. Метод измерения дисперсии двулучепреломления

Выводы по главе
Глава 4. Применение метода согласования оптических волноводов по поляризации для построения распределенных волоконно-оптических измерительных комплексов
Раздел 4.1. Создание технологического комплекса для согласования оптических волноводов с анизотропией
Раздел 4.2. Методика юстировки оптических волноводов для сборки оптических элементов волоконно-оптического гироскопа
Раздел 4.3. Использование ПИМ при анализе поляризационных преобразований, возникающих в волокнах с двулучепреломлением при записи решеток Брэгга
Раздел 4.4. Методика согласования оптического чувствительного элемента на основе канального волновода, сформированного в кристалле ниобата лития, и участка компенсационного волокна при сборке оптической части волоконно-оптического датчика напряженности электрического поля
Выводы по главе
Заключение
Сокращения
Список литературы

Введение
Устройства, использующие оптические методы обработки информации и проведения измерений, давно существуют и применяются в науке и технике. В последнее десятилетие произошел существенный прорыв в производстве устройств, основанных на волоконно-оптических компонентах. В частности, это было обусловлено совершенствованием технологии производства и, как следствие, повышением качества волоконно-оптических компонентов.
Появление устройств, основанных на интерферометрических методах измерений, позволило вывести на новый уровень возможности приборостроения в области измерения физических величин. Особую роль в этом сыграли оптические волноводы, позволившие создать класс высокоточных поляризационно-интерферометрических датчиков физических величин. В пример можно привести волоконно-оптические гироскопы навигационного класса точности, волоконно-оптические гидроакустические антенны, датчики напряжения, тока и т.д.
Оптических волокна с двулучепреломлением, обладающие свойством передавать линейно-поляризованное излучение через всю длину волокна, широко используются в области интерферометрических волоконно-оптических датчиках и других поляризационно-чувствительных элементах в качестве чувствительных элементов и оптических трактов передачи информации. Сохранение поляризации достигается за счет создания асимметрии в структуре волокна либо под действием индуцированной механической напряженности материала, создаваемой в процессе производства волокна, которая приводит к возникновению модового двулучепреломления. Такое двулучепреломление свидетельствует о наличии способности удерживать поляризацию в волокне.
Но одним из препятствий на пути создания высокоточных приборов является влияние поляризационных эффектов, связанных с

анализа, этот метод можно использовать для задания определенных углов между поляризационными осями волокон или других анизотропных волноводов.
Раздел 2.2. Поляризационные преобразования в оптическом тракте волновода
Рассмотрим принцип использования поляризационного интерферометра на примере ввода линейно-поляризованного излучения в оптическое волокно с двулучепреломлением, плоскость поляризации которого с ориентирована под углом к оптическим осям ОВ.
интерферометр
ЪЛанкельсона
Рис. 2.4. Схема измерения разности хода ортогональных мод, возбуждаемых в оптическом волокне
Свет от широкополосного источника излучения проходит через поляризатор (рис.2.4), где поляризуется, затем линейно-поляризованное излучение вводится в оптическое волокно под некоторым углом а к оптическим осям. При этом происходит преобразование линейной поляризации в возбуждение двух ортогональных мод в волокне, которые можно рассматривать отдельно в соответствии с законом Малюса:
Ах = А0 cos(a) (2.3)
Ау = y40sin (ст) exp (—i(k0An ■ L)) (2.4)