一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤及其对轴方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种熊猫型保偏光纤及其对轴方法，尤其是设及一种应力区在熊猫保 偏光纤烙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及 其对轴方法，属于光纤技术领域。
【背景技术】
[0002] 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W光学相干检测为基础的干设型光纤传感器 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，W实现对物理量的高精度测 量；保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤巧螺，光纤水听器等传感器和DWDM、邸FA 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禪合、能量交换，会成为楠圆或圆偏振光而无法保持线偏振态；而当一 线偏振光被禪合进入保偏光纤时，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W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、熊猫型保偏光纤和楠圆包层型保偏光纤Ξ种；其 中，熊猫型保偏光纤应用得最为广泛，其结构包括纤忍、应力区和包层部分，其纤忍位于包 层的中屯、部分，而两个圆柱状的应力区分布在纤忍的两侧；纤忍一般为错氣共渗杂的石英 玻璃、应力区一般为棚渗杂的石英玻璃、而包层一般为纯石英玻璃材料。由于棚石英具有比 纯石英更大的热膨胀性能，所W应力区能够产生压应力作用于纤忍部分，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。
[0003] 当前使用的保偏光纤的包层直径一般为125μπι和80μπι两种，当使用熊猫型保 偏光纤在系统中时，需要使用光纤烙接来完成不同器件的尾纤固定对接，在烙接的过程中， 需要将光纤忍区两侧对称分布的圆形应力区一一对应，运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烙接上了光纤，性能变 差需要重新烙接的时候，又需要将两个光纤的端面进行精确切平，效率十分低。
[0004] 因此能够在熊猫保偏光纤烙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】
[0005] 本发明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及其对 轴方法，该熊猫型保偏光纤能够实现在两根熊猫型保偏光纤烙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 型光纤巧螺、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。
[0006] 本发明的目的是运样实现的： 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屯、的纤忍，所述包 层还设置有应力区，该应力区对称设置于纤忍的两侧，该应力区中屯、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，运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。
[0007] 本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述纤忍的直径D1e(3μπι，5μπι)、 包层的直径D2e(58μm，81μm)、应力区的直径D3e(10μm，30μm)、应力区中屯、的聚焦 透光圆直径D4e(2μm，8μm)。
[0008] 本发明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。
[0009] 本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，所述内涂覆层的直径D5e(85ym， 115μm)，外涂覆层的直径D6e(110μm，138μm)。
[0010] 本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，上述纤忍与纯石英材料的相对折射率 差Δ1e(0. 6%，1. 2%)，应力区与纯石英材料的相对折射率差Δ3e(-0. 9%，-1. 8%)，应力 区中屯、的聚焦透光圆与纯石英材料的相对折射率差Δ4e(-0. 1%，-0. 9%)。
[0011] 本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤的对轴方法，所述方法采用如权利要求 1所述的一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤，当两根光纤进行对轴时，光纤侧面对轴光和端 面对轴光经进入包层后，在应力区内的聚焦透光圆的聚焦作用下汇聚于聚焦透光圆的中屯、 轴，从而对两根对轴过程中的光纤起到引导对准作用。
[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1、 在应力区的中屯、位置设置有极细聚焦透光圆，该透光圆在烙接对轴过程中能够对侧 面对轴光和端面对轴光进行聚焦作用，将对轴光导入中屯、，增强聚焦透光圆的亮度，使得对 轴的时候能够清晰分辨应力区的轴屯、，提高对轴的精度和效率； 2、 聚焦透光圆在应力区的中屯、位置，不会对应力区的整体应力施加效果造成影响，因 而能够保证保偏光纤的高双折射性能； 3、 减小的光纤包层直径和光纤外涂覆直径，能够增强光纤的柔初性，提高弯曲性能和 使用寿命，大大降低了光纤的材料使用成本，提高了光纤生产的效率和性价比； 4、 精确控制保偏光纤的内涂覆层直径，提高保偏光纤的串音溫度稳定性。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤的结构简图。
[0014] 图2为本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤的光纤折射率分布图。
[0015] 图3为本发明一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤的光纤应力区的折射率分布图。
[0016] 其中： 纤忍101、包层102、