“哪些因素影响自然光的偏振态态”

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-07-16 12:48 标签： 光的偏振态种类包括
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作者：李升印
导师：杨虎
学科专业：&
文献出处：山西师范大学 2014年
关键词：&&&&&&
摘要：近年来，作为一种新的信息载体,光波的偏振态受到广泛关注。随着激光器的出现和激光技术的发展，偏振态的应用范围不断扩大，已发展成高科技产业及形成新型检测技术并且广泛应用于光纤通信、光盘存储、光全息技术、光散射技术、激光加工技术、光调制技术以及光传感技术等。研究和处理光的偏振问题，可以使这些技术得到进一步的发展和应用。由于激光器自身的因素的影响，比如高增益、非线性效应、腔镜衍射，激光束通常不会有很强的相干性，一般为部分相干光，而这正好能满足实际中的应用。1994年，Daniel F.V.James.第一次指出部分相干光的偏振度会随着光波在自由空间中传播而发生变化，随后人们对光在传输过程中偏振态的变化进行了深入地研究，但到目前为止，关于分数傅里叶变换对部分相干光偏振态的影响的研究还比较少。自分数傅里叶变换引入到光学以来，分数傅里叶变换已经广泛的应用于理论以及实验中。因此，为发展分数傅里叶变换的实际应用，研究分数傅里叶变换对偏振态的影响，这对于激光谐振腔中的光束的偏振特性的研究具有指导意义。本文首先介绍了部分相干光的基本理论，对描述部分相干光的基本物理量互相干函数、互谱密度函数等作了简单地介绍；同时回顾了傅里叶变换和分数傅里叶变换的基本理论，主要包括傅里叶变换和分数傅里叶变换的基本性质以及光学实现；其次介绍了相干偏振的基本理论，主要介绍Wolf的电磁场张量理论，给出交叉谱密度矩阵的定义及表达式。本文基于相干偏振的基本理论，研究了分数傅里叶变换对部分相干光偏振态的影响。以高斯-谢尔模型光束为例，分析了分数傅里叶变换后偏振度的变化，得出部分相干光经分数傅里叶变换系统后偏振度的具体解析表达式,分析了影响偏振度变化的因素。利用Matlab软件进行模拟实验验证了结论的可靠性与正确性。
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王剑,于晋龙.PMD补偿反馈控制信息DOP与DGD的数学模型[J].光电子激光,2004,(Z1):77~79
PMD补偿反馈控制信息DOP与DGD的数学模型
中文关键词:&&&&&&&&&&
英文关键词:
王剑(天津大学精密仪器与光电子工程学院);于晋龙(天津大学电子信息工程学院,光电子信息与技术科学教育部重点实验室,天津大学)
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&&&&&&与电功率反馈控制信息相比,偏振度(DOP)作为偏振模色散(PMD)动态补偿技术中的反馈控制信息在码率透明等方面有其优势.本文以准单色光理论和2×2相干矩阵为基础,推导了DOP与差分群延迟(DGD)之间的一般数学关系,推导中考虑了光脉冲波形函数、脉冲宽度、光在两个偏振主态上分光比等因素对这一关系的影响;给出了表示两偏振主态(PSP)方向上光脉冲交叠程度的相干函数;计算了当脉冲波形函数为高斯型时DOP的表示式,给出了当分光比为0.5和不同高斯脉冲宽度下光偏振度随差分群延迟变化的关系曲线.将理论计算结果与用10Gb/s的伪随机序列在归零码(RZ)下的实验测量数据进行了比较,表明在一定的DGD范围内理论计算与实验结果一致.
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偏振态稳定型光纤激光器的仿真与实验
simulation and experimental on erbium-doped fiber laser with stable polarization state.pdf
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文档介绍：
偏振态稳定型光纤激光器的仿真与实验,matrixSigma骀圃回王镜清,张竞辉,杨轶,王东,邹念育益光纤和保偏型光纤器件来构成谐振腔嗍.但由于保SigmaJonessigma关键词:光纤激光器;偏振态;卣螅籗腔,0Sigma20101罅琺笱畔⒖蒲в牍こ萄г骸A赡罅纤传感等领域。TN248A文章编号:———Sciehce&EngineeringmethodandsituationExperimental琣laserpolarization掺铒光纤激光器以其结构简单、体积小巧、光束质量好、工作在光通信窗口等特点,一直收到人们的普遍l的横截面无法实现理想的圆对称性.使激光的两个正交偏振模式的传播常数不等.并且在温度和外力等因素的影响下而发生改变.这就造成光纤中光偏振状态(SOP)121Jones也可以证明由普通单模光纤组成的常规光纤激光器同[31所以本文工作的目的是通过建立独特腔体结构的方法来实现一种能够保证输出偏振状态稳定的掺铒光纤激光器.并通过模拟仿真和实验的结果对这种光纤激光器偏振态的稳定性进行分析.从而证明所设计的光纤激光器能够提供稳定的输出偏振状态。通常为实现光纤激光器偏振的稳定可采用保偏增偏增益光纤的价格昂贵.而且保偏光纤之间的熔接精确度对性能影响极大.因此并没有获得广泛应用。利用普通非保偏掺杂光纤获得稳定偏振态输出就成为保偏型光纤激光器研究中急需解决的问题。本文采用一种[61Sigma1(LD)浦光经波分复用器氩纛锕庀中,法(FRM)&tr2EDFAbstractThemediumThe篺中文核心期刊.琂基金项目:大连市科技计划项目资助;辽宁省教育厅科(2008069)作者简介:王镜清,男,硕士研究生,主要从事光纤激光器方面的研究工作。.
c=[[=仁国回谎蟡=D(6)R(爨圃∞了还庋Ъす馄骱螅許腔光纤激光器在2Ttotal=D(6n)R(D(-)R(0-1)D(R(02)D(6I)R(01)=Py(DT&#39;(DrTklMT阵;以鸵訨表示偏振分柬器。对于激光器系统而言.只有能够在谐振腔中传播也即只有满足式钠窆釫,才能达到谐振条件。2010l3(PBS)另一正交模式的偏振光进入环形腔部分。半波长片肷涔馄穹较蛐6,倬蒔后再分别进入环形腔和线性腔内。实现在输出耦合器输出的偏振光中始终只保持有一个方向的偏振模式。而消除另一个正交的偏振模式。JonesJones(JTM)TJTM68=2&trl(nn2)AJn1128则为入射光偏振方向与光纤慢轴方向的夹角。但在非保偏光纤中.其双折射率并不是一个定值,JTM(1)JTMJTM(2)振角旋转矩阵相乘的形式:所以普通光纤的偏振特性可以用来讨论。如果此光纤系统中还有其它偏振控制器件.那么此系统的涂梢杂伤呛凸庀说拇渚卣笙喑说玫。Sigma疢为:TTt一周之后又恢复原来偏振态的光才能获得增益放大.1=E(5)TJTMEA&淮窝泛蠖杂ζ裉耐干渎省R蚨鴏篒波动的大小就可以用来判断不同光纤激光器输出偏振状[31图疚猄腔中两个偏振状态的透射率和墓叵档氖导扑憬峁&偕鑀***和反射的消光比皆为,的取值范围是,。2Sigma够保持一种十分平坦的状态.不随着的改变而变化。而另一个方向的偏振态则受到明显的抑制。对于在光纤激光器中的偏振光而言.传输过程中影响偏振的因素有很多,如外部应力,相对位置改变.光纤的弯曲和外部温度等因素。这些都会影响到偏振光在传输中的稳定性K愿萃糽所示结构建立不同温度下的偏振状态稳定性进行了测量.以验证仿真结果的正确性。3进入偏振分束器中.它将入射偏振光分解为相互垂直的两束线偏振光.而后这两束线偏振光分别经过一个3dB的光后再分别进人功率计和光谱仪中。因而输入激光偏振态的改变就可以通过两个功率计和光谱仪接收到的光功率和光谱的改变表现出来.并由两个功率计和光谱仪长时间测量结果的趋势来判断被测量光纤激光器偏振状态的稳定性。unfuaon=!g100偏振状态的稳定程度可通过对实验所测功率数据王镜清.张竞辉.杨轶.等:偏振态稳定型光纤激光器的仿真与实验Sigmacs92Sigma061&#183;
{圜誊型一一一一一一一一~茹詈::坨艚甜..和⑩沙的计算得到,如式尽J街蠵觚和‰分别表示所言韶固∞P—胁\.一%{o8董517&crlSm4值。Sigma输出偏振稳定性进行了测量。图猄腔结构掺铒光纤激光器在温度保持在℃条件下两束偏振光120130采集一次数据。由图可以看到,此时两束偏振光的输出功率曲线很平稳并没有发生较大波动.其中对输SOPl(6)285SOPl光谱进行检测。由图可以看到其光谱形状和强度1201559nmSi
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