內(nèi)容摘要
光纖偏振器有著普遍的短板，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所研究小組利用飛秒脈沖激光誘導(dǎo)石英光纖包層折射率變化，發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的飛秒激光光刻光纖偏振器，已于近期獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
光纖偏振器廣泛應(yīng)用于光纖激光器、光纖傳感及測量領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的光纖偏振器有以下幾種：偏振鏡式光纖偏振器、D型光纖偏振器、熔錐型光纖偏振器等。其中，偏振鏡式光纖偏振器所涉及光學(xué)器件的空間結(jié)構(gòu)較多，不便于調(diào)節(jié)。D型光纖偏振器由于對光纖研磨精度和鍍膜要求非常高，因而成品效率低。熔錐型光纖偏振器是將光纖在高溫熔融狀態(tài)拉錐成型然后生成各向異性晶體產(chǎn)生偏振效果，帶寬一般在30nm左右。
中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所瞬態(tài)室程光華、趙衛(wèi)、白晶針對傳統(tǒng)光纖偏振器中存在的技術(shù)問題深入研究，發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的飛秒激光光刻光纖偏振器：利用飛秒脈沖激光誘導(dǎo)石英光纖包層折射率變化，在光纖纖芯同圍產(chǎn)生了具有偏振導(dǎo)光特性的周期性納米光柵。在光纖纖芯中傳輸光的消逝波被周圍的納米條紋所調(diào)制，水平和垂直偏振分量散射特性不同，垂直于納米平面的振動分量散射十分明顯，此偏振態(tài)被大量散射，而平行于納米平面的偏振態(tài)損耗很低，在傳輸一定長度之后，最終達到較高的消光比（>20db）。由于納米光柵的偏振散射特性與波長關(guān)系不敏感，納米條紋對于不同波長都有很高的偏振消光比。通過選擇激光的偏振方向以及設(shè)定合理的納米光柵長度、間距，可實現(xiàn)無空間光學(xué)結(jié)構(gòu)以及寬帶工作的光纖偏振器。
該發(fā)明提出的飛秒脈沖激光光刻光纖偏振器僅在傳統(tǒng)石英光纖包層中利用激光誘導(dǎo)了周期性納米結(jié)構(gòu)，無需集成其他的光學(xué)器件和金屬膜，無需復(fù)雜的研磨及鍍膜工藝，因而光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單，不需要進行光路校準調(diào)節(jié)，插入損耗低，工作帶寬大。一次成型，生產(chǎn)效率高，容易批量生產(chǎn)，已于近期獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
光纖偏振器有著普遍的短板，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所研究小組利用飛秒脈沖激光誘導(dǎo)石英光纖包層折射率變化，發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的飛秒激光光刻光纖偏振器，已于近期獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
光纖偏振器廣泛應(yīng)用于光纖激光器、光纖傳感及測量領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的光纖偏振器有以下幾種：偏振鏡式光纖偏振器、D型光纖偏振器、熔錐型光纖偏振器等。其中，偏振鏡式光纖偏振器所涉及光學(xué)器件的空間結(jié)構(gòu)較多，不便于調(diào)節(jié)。D型光纖偏振器由于對光纖研磨精度和鍍膜要求非常高，因而成品效率低。熔錐型光纖偏振器是將光纖在高溫熔融狀態(tài)拉錐成型然后生成各向異性晶體產(chǎn)生偏振效果，帶寬一般在30nm左右。
中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所瞬態(tài)室程光華、趙衛(wèi)、白晶針對傳統(tǒng)光纖偏振器中存在的技術(shù)問題深入研究，發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的飛秒激光光刻光纖偏振器：利用飛秒脈沖激光誘導(dǎo)石英光纖包層折射率變化，在光纖纖芯同圍產(chǎn)生了具有偏振導(dǎo)光特性的周期性納米光柵。在光纖纖芯中傳輸光的消逝波被周圍的納米條紋所調(diào)制，水平和垂直偏振分量散射特性不同，垂直于納米平面的振動分量散射十分明顯，此偏振態(tài)被大量散射，而平行于納米平面的偏振態(tài)損耗很低，在傳輸一定長度之后，最終達到較高的消光比（>20db）。由于納米光柵的偏振散射特性與波長關(guān)系不敏感，納米條紋對于不同波長都有很高的偏振消光比。通過選擇激光的偏振方向以及設(shè)定合理的納米光柵長度、間距，可實現(xiàn)無空間光學(xué)結(jié)構(gòu)以及寬帶工作的光纖偏振器。
該發(fā)明提出的飛秒脈沖激光光刻光纖偏振器僅在傳統(tǒng)石英光纖包層中利用激光誘導(dǎo)了周期性納米結(jié)構(gòu)，無需集成其他的光學(xué)器件和金屬膜，無需復(fù)雜的研磨及鍍膜工藝，因而光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單，不需要進行光路校準調(diào)節(jié)，插入損耗低，工作帶寬大。一次成型，生產(chǎn)效率高，容易批量生產(chǎn)，已于近期獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
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