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保偏光纤连接器解析

2021-1-18 16:39:40  157 光纤连接器 连接器
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  保偏光纤连接器(Polarization-maintaining,“PM”)作为一种特殊应用的连接器,广泛应用于光纤传感、干涉测量、平面波导、相干光传输及长距离双向光传输系统中。要了解保偏连接器,必然要使用到保偏光纤,首先需要知道什么是保偏光纤。
  目前市面上出现的保偏光纤基本有以下几种截面类型:
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  其中最常见的是第五种,也叫熊猫光纤(因截面图看起来像熊猫脸,故而得名“熊猫光纤”)。那么这种光纤与普通单模光纤相比,有什么不同呢?
  保偏光纤,是一种特殊类型的单模光纤。普通的单模光纤能够传输随机偏振光,而保偏光纤只能传输一种方向上的偏振光。在保偏光纤中,传播到光纤中的线性偏振光波的偏振在传播过程中得以保持,偏振面之间光功率的交叉合很小或没有。对于某些需要偏振光输入的光纤组件(例如外部调制器),这种偏振方向保持功能极为重要。通过在光纤材料本身中产生应力,即可以保持光波延特定方向产生偏振的这一特性,因此出现了以下结构的保偏光纤。
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  应力棒在光纤中产生应力,有利于光仅延一个方向偏振传播。当PM光纤通过光纤连接器端接时,应力棒应该与连接器Key键对齐。Key键是否对齐,直接决定了PM连接器链路传输的功能,这个指标非常关键。
  那要如何保证应力棒与连接器的key键是对齐的呢?如果要保证准确对齐,是否需要在连接器的结构上做一些特殊设计?
  应力棒要与连接器key键对齐,市面上常规的生产做法是:在插芯中充填353ND固化胶,在胶水还未固定时,通过旋转纤芯在放大镜下来对准应力棒(猫眼),对准后再固化。这样做的问题点是,在对准“猫眼”后,需要移动连接器进行烘烤固化,纤芯极易发生转动,并且固化胶存在一定的粘度,导致对准后在固化前纤芯发生旋转偏移,“猫眼”的对准角度只能达到±5度以内,整条跳线的消光比只能达到20dB以上。而且一旦偏移角度过大,连接器端必须剪断重新加头,浪费工时,且品质难以保证。
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  为了解决以上问题,亿源通(英文简称“HYC”)自主设计了一款能360度旋转插芯来对准“猫眼”的保偏连接器。通过旋转固化后的插芯来代替旋转光缆纤芯,当“猫眼”对准后,再固定插芯尾炳,达到精准定位的目的。经过验证,HYC系列保偏连接器,对准角度偏差可控制在±1度以内,消光比能达到25dB以上。
  该方案可广泛应用于对偏振态比较敏感的仪器或场景中,如太空、高辐射环境、抗辐射产品、单偏振传输领域、EDFA、光纤陀螺、光纤传感设备、光纤水听器、光纤电流传感器、航天、航海、无人驾驶系统、通信、高敏感干涉仪器、保偏波分复用器等诸多领域。

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