● 摘要
随着对偏振器件偏振抑制的要求越来越高以及偏振器件制作工艺的不断进步,偏振器件的消光比已经达到70dB。传统测量方法测量的是强度消光比,而且受测量系统中的偏振器件影响,测量范围不超过60dB,因此对高消光比测量的研究越来越重要。光相干域偏振技术测量的是振幅消光比,而且能将偏振耦合与偏振抑制区分开,测量范围和测量精度都优于传统方法,是高消光比测量方法中较有优势的技术之一。本文围绕基于光相干域偏振技术的高消光比测量方案中的三个关键技术:提高测量范围,提高检偏镜45度对轴精度以及分析引起干扰次峰的主要因素展开研究,提出了相应的解决方法及改进措施,使得系统的测量范围能够超过70dB。本文的主要研究工作包括以下几个方面:1.改进系统的输入光路部分,选择输出功率更高的超荧光光纤光源作为系统光源,引入保偏光纤耦合器实现干涉仪光路的在线调整。2.分析系统中主要干扰源以及噪声敏感器件,根据电磁兼容原理对系统的布线以及接地方式进行改进,以降低锁相放大器输入端的噪声;分析了锁相放大器时间常数和伺服电机驱动频率之间的关系以及两者对锁相放大器输出信噪比的影响,通过实验确定最优的锁相放大器时间常数和伺服电机的驱动频率。3.分析前人提出的利用干涉信号强度判断检偏镜45度对轴的方法,提出影响该方法对轴调整精度的三个因素:干涉次峰的选择,保偏光纤熔接角度以及保偏光纤的长度。4.提出新的检偏镜45度对轴调整方法。利用干涉次峰的强度计算检偏镜的实际对轴角度,然后利用一元线性回归方法对检偏镜对轴角度和角度盘标示角度间的线性关系进行拟合,利用拟合后的关系式可以计算出检偏镜45度对轴时角度盘标示角度。5.分析了系统中引起干扰次峰的因素,并根据光相干域偏振检测技术推导出各个干涉次峰距主峰距离的表达式,从而计算出消光比对应干涉次峰的位置。6.利用光相干域偏振测量系统对质子交换多功能LiNbO3调制器的消光比进行测量,测量结果表明采用该技术进行消光比测量可以达到70dB的测量范围。
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