專利名稱：無源光纖偏振態(tài)控制器和變換器的制作方法
所謂常規(guī)“單模”光纖，實(shí)際上是雙模光纖，因?yàn)檠毓饫w可傳輸空間正交的兩個(gè)幾乎簡(jiǎn)并的模。在這兩個(gè)模之間，由于環(huán)境因素如溫度和微彎等影響，很容易發(fā)生耦合，或功率轉(zhuǎn)換，給光纖傳輸帶來麻煩，造成傳輸性能的不穩(wěn)定。用偏振態(tài)的語言描述，傳輸模的不穩(wěn)定也就是偏振態(tài)的不穩(wěn)定。
所謂“保偏”光纖，通常是指保持線偏振態(tài)的光纖，其保偏特性要求所傳輸?shù)木€偏振光始終工作在光纖的一個(gè)主軸上。若線偏振光不是在主軸上傳輸，則所謂“保偏”光纖并不起保偏作用，其偏振態(tài)即使在理想的不受外界干擾的條件下也沿光纖長(zhǎng)度不斷變化。從七十年代末以來，文獻(xiàn)中已提出過，用扭力旋轉(zhuǎn)光纖的方法可制出保持圓偏振態(tài)或“保圓”光纖，但由于光纖的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在未達(dá)到所需扭率之前光纖即已被扭斷，因而此種“保圓”光纖迄今未能實(shí)現(xiàn)。
光纖偏振態(tài)對(duì)環(huán)境因素的敏感性既給光纖傳輸帶來麻煩，但也為利用光纖制成各種傳感器(包括陀螺)提供了條件。在通信和非通信(包括各種傳感器、法拉第旋轉(zhuǎn)器和陀螺等等)光纖系統(tǒng)中，經(jīng)常要求對(duì)光的偏振態(tài)加以控制，或?qū)⒛骋黄駪B(tài)變換為另一偏振態(tài)。在實(shí)用的光纖系統(tǒng)中，簡(jiǎn)單而又無需人工調(diào)整的偏振態(tài)控制器和變換器具有特別的優(yōu)越性。然而，直到本發(fā)明被公開以前，已知的各種偏振態(tài)控制和變換方法與器件(絕大多數(shù)是有源的)都不能完全作到既簡(jiǎn)單而又不用人工調(diào)諧的要求。中國專利申請(qǐng)書公開號(hào)CN1042242A和美國專利4，943，132公開了本發(fā)明器件在控制無規(guī)線偏振態(tài)方面的功能。本專利申請(qǐng)的主要目的是進(jìn)一步揭示在變換偏振態(tài)方面實(shí)現(xiàn)多種功能的各種發(fā)明器件。此外，還進(jìn)一步揭示制造本發(fā)明器件的工藝方法。


圖1示本發(fā)明器件控制無規(guī)線偏振光的功能。
圖2示本發(fā)明器件將特定方向角的線偏振光變換為圓偏振光的功能。此功能為將不同方向角的線偏振光變換為不同橢度的橢偏振光的一個(gè)特例。
圖3示本發(fā)明器件將圓偏振光變換為工作在主軸上的線偏振光的功能。
圖4示本發(fā)明器件的二單元特定組合可在組合器件的兩端完成保持圓偏振態(tài)的功能，或“保圓”的功能。
圖5示本發(fā)明器件的二單元特定組合可在組合器件的兩端完成保持二線偏振態(tài)間夾角的功能，或“保角”的功能。
詳細(xì)說明本發(fā)明器件系一種特殊的變參量光纖結(jié)構(gòu)，描述其傳輸特性的變系數(shù)微分方程組很難用純粹的解析方法得其解析的表達(dá)式。恰巧在極限情況下，可導(dǎo)出既簡(jiǎn)單而又有用的漸近解析解。根據(jù)中國專利申請(qǐng)書公開號(hào)CN 1042242A和美國專利4，943，132中的(10)和(11)式，輸入線偏振光不管它的方向角θ為何，在通過所發(fā)明的特殊光纖后，輸出光的兩個(gè)正交分量Ax(L)和Ay(L)的功率都將近似等分，而與輸入線偏振光的方向角無關(guān)。Ax(L)和Ay(L)的振幅(或功率)和兩者間相位差Ω的漸近式可表為｜Ax(L)｜2≌｜Ay(L)｜2≌0.5 (1)Ω≌
2θ± (π)/2 +2ρ (2)式中結(jié)構(gòu)參量ρ＝∫LOπ(1+4Q2)1/2dZ，Q＝τLb/(2π)＝Lb/La，
τ和Lb分別為光纖的旋扭角速度和光纖在不旋扭狀態(tài)下的拍波長(zhǎng)，Ls是旋距，L是光纖全長(zhǎng)，Z是光纖軸向座標(biāo)。(2)式右邊前兩項(xiàng)的上符號(hào)(-，+)和下符號(hào)(+，-)分別指光纖旋扭方向?yàn)轫槙r(shí)針和逆時(shí)針。
漸近式(1)中既不含θ，又不含ρ(Ls，Lb，L)，這是一個(gè)極為巧妙而又非常有用的解析結(jié)果，它意味著所發(fā)明的特殊光纖器件可控制一不可預(yù)知的無規(guī)線偏振態(tài)而不管其方向角為何;同時(shí)此種控制功能在漸近條件下又不依于光纖結(jié)構(gòu)的任何參量，意味著所發(fā)明的器件是一種既簡(jiǎn)單而又現(xiàn)實(shí)的器件。圖1是本發(fā)明器件控制無規(guī)線偏振態(tài)的示意圖。圖中所標(biāo)數(shù)字4代表一段變旋距光纖，1是光纖截面，2是纖芯，3是應(yīng)力作用區(qū)。圖中所示為分離型應(yīng)力區(qū)，但其它型式的雙折射光纖均可使用。
但方向角θ和結(jié)構(gòu)參量ρ(Ls，Lb，L)卻出現(xiàn)在相位差Ω的漸近表示式中。這就揭示出當(dāng)輸入線偏振光取不同方向角時(shí)，輸出光成為任何偏振態(tài)都是可能的，因?yàn)檩敵龉獾膬蓚€(gè)空間正交分量之間的相位差Ω可能取任何值。對(duì)于一給定的光纖器件，結(jié)構(gòu)參量ρ(Ls，Lb，L)是常量，故根據(jù)漸近式(2)，Ω僅隨2θ變化。這就揭示出所發(fā)明器件除作為偏振態(tài)控制器外的另一方面即作為偏振態(tài)變換器的應(yīng)用。
應(yīng)用實(shí)施例之一是，調(diào)變輸入線偏振光的方向角，可獲得具有不同橢圓度的橢圓偏振光，此輸出光的所有振動(dòng)橢圓均限括在邊長(zhǎng)和局部坐標(biāo)軸(x，y)相平行的單位正方形內(nèi);橢圓的長(zhǎng)軸和短軸分別位于此正方形的兩個(gè)對(duì)角線上。輸出光的振動(dòng)橢圓中包含線偏振態(tài)和圓偏振態(tài)為其兩個(gè)極限特例。
設(shè)輸入線偏振光的方向角為ξ時(shí)，輸出光恰好亦是在線偏振態(tài)，則在ξ變?yōu)棣?△ξ時(shí)，設(shè)輸出光的橢圓半長(zhǎng)軸和半短軸分別為a和b，則有下列關(guān)系式
(b)/(a) ＝｛ (1-cos[4(△ξ)])/(1+cos[4(△ξ)]) ｝1/2(3)輸出光為線偏振態(tài)的特殊情況是(b/a)＝o，△ξ＝±0.5nπ，n＝0，1，2…;輸出光為圓偏振態(tài)的另一特殊情況為(b/a)＝1，△ξ＝22.5±0.5nπ，n＝0，1，2…。輸入端△ξ在0°和22.5°之間的變化范圍覆蓋了輸出端限括在單位正方形內(nèi)的所有橢圓的范圍。根據(jù)(3)式可獲得一連續(xù)可調(diào)的偏轉(zhuǎn)態(tài)變換器或偏振態(tài)發(fā)生器。
設(shè)欲得輸出光的偏振態(tài)橢圓度為b/a，則所需的△ξ角為△ξ＝0.25arc cos｛〔1-(b/a)2〕/〔1+(b/a)2〕｝ (4)(1)-(4)式是從耦合模式理論得出的解析結(jié)果。從龐加勒球上看，本發(fā)明之特異光纖其作用是將球上的赤道圓經(jīng)過一系列連續(xù)不斷而逐漸傾斜的螺形大圓轉(zhuǎn)換為球上的子午圓，因而，對(duì)于線偏振態(tài)的輸入光，不管其偏振方向?yàn)楹?，?jīng)過本發(fā)明器件后都在輸出端的x和y方向得到功率等分的兩個(gè)分量或幅度相等的兩個(gè)空間正交模式，亦即在x或y方向都可得到穩(wěn)定的偏振光，其代價(jià)是3分貝的功率損失。另一方面，輸出端兩個(gè)分量間的相位角差則依賴于輸入線偏振光的方向角，故輸出光在一般情況下為橢圓偏振，包括線偏振和圓偏振這兩種情況為其特例。圖2示本發(fā)明器件將特定方向角的線偏振光變換為圓偏振光。圖中所標(biāo)數(shù)字的意義和圖1中相同。
應(yīng)用實(shí)施例之二，是將圓偏振態(tài)變換為主軸方向的線偏振光。設(shè)光纖旋扭方向?yàn)轫槙r(shí)針，則右旋圓偏振光變換為主軸x方向的線偏振光，其漸近解可表為
而左旋圓偏光則變換為主軸y方向的線偏光，其漸近解可表為
在(5a)和(6a)式中，右邊的1/2]]>是規(guī)一化因子。在(5b)和(6b)式中，右邊的指數(shù)函數(shù)是相位因子，此因子與光纖結(jié)構(gòu)參量有關(guān)，但不影響輸出光為主軸方向線偏振光的基本特性。
若設(shè)光纖旋扭方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則右旋和左旋圓偏振光分別變換為主軸y方向和x方向的線偏振光。圖3示本發(fā)明器件將圓偏振光變換為工作在主軸上的線偏振光。
本發(fā)明器件在相反方向運(yùn)用，即以不旋扭光纖端為輸入端，而以快速旋扭光纖端為輸出端，則所表現(xiàn)的偏振態(tài)變換功能亦相反，即將功率等分于輸入端局部二正交偏振模的光，在輸出端變換為線偏振光，其方向角滿足關(guān)系式(2);
將主軸x或y方向的線偏振光變換為右旋或左旋圓偏振光;光纖旋扭方向的改變是使左右旋互換。
在上述偏振態(tài)變換的意義下，本發(fā)明器件是可逆的。但本發(fā)明器件在反方向運(yùn)用，即在其輸入端為不旋扭光纖而輸出端為快速旋扭光纖的情況下，不具有控制無規(guī)線偏振態(tài)的功能，即不具有將無規(guī)線偏振態(tài)變換為功率等分于輸出端局部二正交偏振模的功能。
兩節(jié)或多節(jié)所發(fā)明器件串聯(lián)而成的組合器件，具有多種基本的且有實(shí)用價(jià)值的偏振態(tài)變換。為描述明確起見，以無括弧的+，-符號(hào)分別代表正向運(yùn)用(即以快速旋扭端為輸入端)和負(fù)向運(yùn)用(即以不旋扭端為輸入端)的單元光纖器件，并以有括弧的(+)，(-)符號(hào)分別代表光纖的變速旋扭是在順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向，則所發(fā)明的單元器件具有四種不同運(yùn)用型式，分別標(biāo)為+(+)，+(-)，-(+)，-(-)。雙節(jié)組合器件則共有4×4＝16種運(yùn)用型式。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，重要的是其中偏振態(tài)變換功能不受光纖結(jié)構(gòu)參量影響的型式，尤其是其中在工藝上又可一次制成而無需熔接接頭的組合器件。
例一由正向運(yùn)用單元+(+)與負(fù)向運(yùn)用單元-(+)串聯(lián)而成的組合器件。整個(gè)器件的變速旋扭(從快到慢，經(jīng)過零，又從慢到快)始終是在順時(shí)針方向。此種組合器件可一次連續(xù)地制成，而無需熔接接頭。其偏振態(tài)變換功能為，其一，將輸入的右旋(或左旋)圓偏振態(tài)在組合器件的輸出端仍恢復(fù)為右旋(或左旋)圓偏振態(tài)，即其漸近解可表示為
式中，L1和L2分別為前后二單元器件所含的光纖長(zhǎng)度，且ρ1=∫0L1π(1+4Q21)1/2dz (8a)ρ2=∫L1L2π(1+4Q22)1/2dz (8b)]]>(7a)和(7b)式揭示出，輸出光與輸入光差一與光纖結(jié)構(gòu)有關(guān)的相位因子，但此因子并不影響光的圓偏振態(tài)性質(zhì)，亦即整個(gè)組合器件在其輸入與輸出兩端完成“保圓”的功能。圓4示本發(fā)明的組合器件的“保圓”功能。圖中所示數(shù)字1，2，3，4均與圖1中相應(yīng)數(shù)字相同，數(shù)字5代表不旋扭光纖延長(zhǎng)線。
其二，將輸入線偏振態(tài)在輸出端仍變換為線偏振態(tài)，其漸近解可表示為
A(L1+L2)＝〔cosξsinξ〕(9b)式中ξ＝θ+ρ1+ρ2(10)右邊后兩項(xiàng)由(8a)和(8b)式表示。設(shè)輸入線偏振態(tài)的方向角從θ0變?yōu)棣?±△θ，相應(yīng)的輸出線偏振態(tài)方向角從ξ變?yōu)棣巍馈鳓?，則根據(jù)(10)式，二方向角的變量相等，且同符號(hào)，即△θ＝△ξ(11)此式揭示出，所發(fā)明的組合器件具有“保角”的功能，即在其輸入與輸出端保持二線偏振態(tài)間夾角的功能，且此功能與任一線偏振態(tài)的方向角無關(guān)，亦與光纖的結(jié)構(gòu)參量無關(guān)。圖5示本發(fā)明的組合器件的“保角”功能。在上述例一中，如將器件中光纖的旋扭方向由順時(shí)針(+)改為逆時(shí)針(-)，即構(gòu)成由單元+(-)和單元-(-)串聯(lián)而成的無接頭組合器件，此器件將具有上述的全部功能。
在本發(fā)明器件中，無論單元器件或組合器件中的每一單元器件，其兩端均可有引線(或延長(zhǎng)線)，此引線的結(jié)構(gòu)特性沿傳輸方向不變且與有關(guān)纖端的局部特性相同。例如，在上述例一中，兩端均可有一定長(zhǎng)度的恒定快速旋扭的引線，而中間則有一定長(zhǎng)度的不旋扭雙折射光纖延長(zhǎng)線。此種光纖引線或延長(zhǎng)線不影響光纖器件的偏振態(tài)變換功能。
例二，將單元+(+)與單元-(-)相串聯(lián)，或?qū)卧?(-)與單元-(+)相串聯(lián)而構(gòu)成的無接頭組合器件，具有以下的偏振態(tài)變換功能其一，將右旋(或左旋)圓偏振態(tài)變換為左旋(或右旋)圓偏振態(tài)，即完成“保圓”而反旋的功能;
其二，將線偏振態(tài)仍變換為線偏振態(tài)，但二者的方向角則不同，后一方向角與光纖的結(jié)構(gòu)參量有關(guān)。若入射線偏振態(tài)轉(zhuǎn)△θ角，則出射線偏振態(tài)轉(zhuǎn)一△θ角，且此特性與光纖結(jié)構(gòu)參量無關(guān)，故組合器件完成反“保角”的功能。
例三，將單元-(+)與+(+)相串聯(lián)，或?qū)卧?(-)與+(-)相串聯(lián)而構(gòu)成的無接頭組合器件，可將主軸x或y方向的線偏振光仍分別恢復(fù)為主軸x或y方向的線偏振光，僅差一與結(jié)構(gòu)參量有關(guān)的相位因子。
例四，將-(+)與+(-)或-(-)與+(+)相串聯(lián)，可將水平(或垂直)主軸方向的線偏振光變換為垂直(或水平)主軸方向的線偏振光，即起著偏振模耦合的功能。此種組合器件在二單元串聯(lián)處有一熔接點(diǎn)。
例五，用一個(gè)單元器件-(+)或-(-)完成上述的水平→垂直或垂直→水平偏振態(tài)變換，其方法是在輸出端利用反射面將出射的右旋或左旋圓偏振態(tài)分別變?yōu)樽笮蛴倚龍A偏振態(tài)，然后光朝相反傳輸方向返回輸入端。此種利用終端反射的單元器件不含熔接點(diǎn)。
以上諸例揭示出，本發(fā)明的單元和組合光纖器件其偏振態(tài)變換特性與傳統(tǒng)光學(xué)中的塊狀波片( 1/4 波片、半波片、全波片)的特性相似，但兩者又非完全對(duì)應(yīng)，特別是，塊狀波片是窄頻帶器件，而本發(fā)明器件則系寬頻帶器件。
將二條或多條本發(fā)明的特殊光纖(單元結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu))，在光纖之快速旋扭部分使之結(jié)合(例如，用局部熔融的方法)，可構(gòu)成特殊的耦合結(jié)構(gòu)，或耦合器，此種器件在其結(jié)合的快速旋扭部分發(fā)生處于圓偏振態(tài)的局部本征超模式之間的耦合，從而避免了用雙折射光纖制做線偏振態(tài)耦合器的一個(gè)麻煩問題，即將光纖結(jié)合部分的主軸加以對(duì)準(zhǔn)的問題。
制造本發(fā)明器件的工藝方法，根據(jù)器件所要求的結(jié)構(gòu)特征，其主要程序是變速旋扭雙折射光纖，使其快速旋扭端成為準(zhǔn)各向同性，而不旋扭部分為雙折射性，中間則為旋速緩變的過渡。此種被旋扭的光纖可用變速旋扭預(yù)制棒進(jìn)行拉絲而制成，亦可對(duì)已拉成的雙折射光纖沿其長(zhǎng)度進(jìn)行局部加熱并加以變速旋扭而制成。在中國專利申請(qǐng)書公開號(hào)CN1042242A和美國專利4，943，132中已公開了制造本發(fā)明器件的第一種工藝方法，即變速旋扭雙折射預(yù)制棒的方法。本專利申請(qǐng)又揭示制造本發(fā)明器件的第二種工藝方法，其特點(diǎn)是無需預(yù)制棒而以雙折射光纖為原材料，用一微加熱器沿此光纖進(jìn)行局部加熱，同時(shí)變速旋扭光纖。上述中國專利申請(qǐng)書和美國專利中已公開的圖1-6對(duì)兩種工藝方法同樣適用;圖上凡代表第一種方法中直線拉絲速度的符號(hào)和數(shù)字，對(duì)第二種工藝方法則代表微加熱器沿光纖的直線走速。這兩種工藝方法，第一種工藝方法既適用于制造本發(fā)明的單元光纖器件，也適用于連續(xù)一次性制造含長(zhǎng)延長(zhǎng)線和多個(gè)單元器件的組合器件;而第二種工藝方法則特別適用于制造單元器件或全長(zhǎng)不長(zhǎng)的光纖器件。后一方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，制品成本低。
在本專利申請(qǐng)書中，揭示了發(fā)明思想，列舉了所發(fā)明器件的若干型式及應(yīng)用例;但本發(fā)明之應(yīng)用則不限于所舉之例。基于本發(fā)明的思想而可顯而易見得出的推理，亦屬本發(fā)明之權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種用作偏振態(tài)控制器和變換器的特殊光纖，其結(jié)構(gòu)特征是，上述特殊光纖包含有一段或多段結(jié)構(gòu)作緩慢變化的光纖，其中每段緩變光纖的一端為準(zhǔn)各向同性，另一端為雙折射性。
2.按權(quán)利要求1所述的光纖偏振態(tài)控制器和變換器，其結(jié)構(gòu)特征是，輸入端是快速旋扭雙折射光纖而形成的準(zhǔn)各向同性光纖，逐漸緩慢過渡到輸出端而成為不旋扭的雙折射光纖;其傳輸功能是，既可控制一不可預(yù)知的無規(guī)線偏振態(tài)，使之變換為功率等分于輸出端二局部正交方向的偏振模，亦可將不同方向角的線偏振態(tài)變換為橢、線、圓等不同的偏振態(tài)，或?qū)A偏振態(tài)變換為主軸方向的線偏振態(tài)。
3.按權(quán)利要求1所述的光纖偏振態(tài)變換器，其結(jié)構(gòu)特征是，輸入端是不旋扭的雙折射光纖，逐漸緩慢過渡為快速旋扭的光纖輸出端;其傳輸功能是將功率等分的兩個(gè)正交本征線偏振模變換為某一方向角的線偏振光，包括將圓偏振光變換為特定方向角的線偏振光，或?qū)⒅鬏S方向的線偏振光變換為圓偏振光。
4.按權(quán)利要求1所述的光纖偏振態(tài)變換器，其結(jié)構(gòu)特征是，輸入端為快速旋扭端，旋扭轉(zhuǎn)速沿傳輸方向逐漸緩慢降低到零，再經(jīng)過一定長(zhǎng)度的不旋扭雙折射光纖延長(zhǎng)線，然后將旋扭轉(zhuǎn)速又從零逐漸緩慢上升到規(guī)定值;其傳輸功能是將右旋(或左旋)圓偏振態(tài)通過上述光纖器件仍恢復(fù)為右旋(或左旋)圓偏振態(tài)，即起著“保圓”的作用，同時(shí)還可將輸入線偏振態(tài)的某一任意轉(zhuǎn)角變換為輸出端線偏振態(tài)的同向且相等的轉(zhuǎn)角，即起著“保角”的作用。
5.按權(quán)利要求1所述的光纖偏振態(tài)變換器，其結(jié)構(gòu)特征是，輸入端為快速旋扭端，旋扭轉(zhuǎn)速沿傳輸方向逐漸緩慢降低到零，再經(jīng)過一定長(zhǎng)度的不旋扭雙折射光纖延長(zhǎng)線，然后作相反方向的旋扭，使轉(zhuǎn)速從零逐漸緩慢提高到規(guī)定(負(fù))值;其傳輸功能是將右旋(或左旋)圓偏振態(tài)通過此光纖器件轉(zhuǎn)換為左旋(或右旋)圓偏振態(tài)，即起著逆旋“保圓”的作用，同時(shí)還可將輸入線偏振態(tài)的某一任意轉(zhuǎn)角變換為輸出線偏振態(tài)的逆向但相等的“轉(zhuǎn)角”，即起著逆向“保角”的作用。
6.按權(quán)利要求1所述的光纖偏振態(tài)變換器，其結(jié)構(gòu)特征是，輸入端是不旋扭的雙折射光纖，沿光纖逐漸緩慢提高旋扭速度到規(guī)定值，再經(jīng)過一定長(zhǎng)度的恒速旋扭雙折射光纖延長(zhǎng)線，然后將旋扭轉(zhuǎn)速從快速值逐漸緩慢下降到零;其傳輸功能是將主軸(x或y)方向的輸入線偏振光通過此光纖器件仍恢復(fù)為主軸(x或y)方向的線偏振光。
7.按權(quán)利要求1制成的各種光纖偏振態(tài)控制器和變換器，其特征在于，快速旋扭的旋距與不旋扭狀態(tài)下雙折射光纖拍波長(zhǎng)之比等于或小于0.1，且光纖器件中的主體部分，即不包括延長(zhǎng)線在內(nèi)的緩變扭轉(zhuǎn)光纖，其每段的長(zhǎng)度與光纖拍波長(zhǎng)之比是在102的量級(jí)。
8.一種制造光纖偏振態(tài)控制器和變換器的工藝方法，其特征是，以可變轉(zhuǎn)速旋扭雙折射光纖，使其快速旋扭部分成為準(zhǔn)各向同性，而不旋扭部分為雙折射性。
9.按權(quán)利要求8所述的制造光纖偏振態(tài)控制器和變換器的工藝方法，其特征在于，在用雙折射光纖預(yù)制棒進(jìn)行拉絲的同時(shí)，以緩變轉(zhuǎn)速旋扭拉絲中的光纖，使其快速旋扭部分成為準(zhǔn)各向同性，而不旋扭部分為雙折射性。
10.按權(quán)利要求8所述的制造光纖偏振態(tài)控制器和變換器的工藝方法，其特征在于，以雙折射光纖為原材料，用微加熱器沿光纖作直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)變速旋扭被局部加熱的光纖，使其快速旋扭部分成為準(zhǔn)各向同性，而不旋扭部分為雙折射性。
11.按權(quán)利要求3中所述的光纖偏振態(tài)變換器，在其輸出端以一反射鏡面將輸出光反射回輸入端，其傳輸功能是將水平(或垂直)線偏振光變換為垂直(或水平)線偏振光，即起著耦合二正交偏振模的作用。
12.按權(quán)利要求2和3中所述的兩種特殊光纖結(jié)構(gòu)，將從零到快速正旋扭的雙折射光纖與從快速負(fù)旋扭逐漸緩變到不旋扭的雙折射光纖在正負(fù)快速旋扭點(diǎn)串接所構(gòu)成的光纖偏振態(tài)變換器，其傳輸功能是將水平(或垂直)線偏振光變換為垂直(或水平)線偏振光，即起著耦合二正交偏振模的作用
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特殊光纖，其結(jié)構(gòu)特征是由二條或多條變旋距光纖在其快速旋扭部分結(jié)合而成的耦合結(jié)構(gòu)或耦合器;其功能是利用結(jié)合部分的局部本征圓偏振態(tài)將光功率在光纖之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明申請(qǐng)將揭示所發(fā)明的無源特種光纖器件，它既具有控制無規(guī)線偏振態(tài)的功能，亦具有變換偏振態(tài)之功能。后一功能類似于傳統(tǒng)塊狀光學(xué)中的波片，但又與塊狀波片有基本的不同，特別是其寬頻帶特性。此種光纖器件其一端為準(zhǔn)備向同性，另一端為雙折射性，兩端間為緩變過渡。在本發(fā)明申請(qǐng)中，還將揭示制造所發(fā)明器件的工藝方法。
文檔編號(hào)G02F1/19GK1068199SQ91107430
公開日1993年1月20日 申請(qǐng)日期1991年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月22日
發(fā)明者黃宏嘉 申請(qǐng)人:黃宏嘉