在光电行业中,不同的光纤设备如干涉仪需要可调节的光纤偏振态。为此,开发了多种类型的光纤偏振控制器。
目录1. 基于弯曲光纤的蝙蝠耳控制器
一种流行的光纤偏振控制器利用由弯曲(卷绕)光纤引起的双折射现象。总的延迟量(双折射量)与光纤的长度成正比,与其弯曲半径成反比,同时也取决于光纤的类型。一些简单的支架可以安排一定数量的光纤圈数和给定的弯曲直径,以实现大约π/2或π的延迟。
通常,人们会连续使用三个这样的光纤卷(“蝙蝠耳”),其中中间的卷大约作为半波片,外部的作为四分之一波片。每个卷都可以绕着与输入和输出光纤一致的轴线旋转。通过调整所有三个卷的方向,可以将给定的输入偏振态在固定波长下转换为任意的输出偏振态。在某些情况下,人们只使用两个卷,这在原理上是足够的,但如果延迟不准确,可能就不完全足够。
然而,请注意,偏振效果具有一定的波长依赖性。对于高峰值功率,如超短脉冲常见的,也可能会有非线性偏振旋转。
光纤卷的直径不应太小,否则弯曲会导致过度的弯曲损失。
一种更紧凑的变体,也不太敏感于非线性效应,使用强双折射(保偏)光纤而不是光纤卷。
2. 压缩光纤偏振控制器
可以通过一个允许用可变的压力挤压一定长度光纤的设备,实现有效的可变波片。通过在保持光纤在距离挤压部分一定距离的地方夹紧的同时,绕其轴线旋转挤压的光纤部分,可以获得任意的输出偏振态。实际上,这与使用Babinet–Soleil补偿器(一种包含两个双折射楔形的体光学设备)达到的效果相同,尽管操作原理不同。
也可以使用多个连续的挤压部分,在这种变体中,只变化压力而不是旋转角度。这种变体也可以配备压电换能器。这种设备还可以作为偏振度扰动器,当压电器以不同频率或随机信号驱动时。