全息耦合器提升光纤Sagnac干涉仪性能

本文主要探讨了用于光纤Sagnac干涉仪的全息耦合器的设计与应用。研究者采用重铬酸明胶作为全息记录介质，成功制备了一种分光比接近1:1、总衍射效率超过60%的双重全息透镜。这种全息透镜作为Sagnac干涉仪的耦合器，具备多项优势，如易于控制分光比、对偏振不敏感、制作工艺简单以及成本较低。作者参考了Kogelnik的耦合波理论，通过实验实现了高效率和低噪声的全息耦合，使用488nm的离子激光器作为记录波长，通过两次曝光制成了这个特殊透镜。 Sagnac干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量物体旋转的装置，而光纤陀螺仪正是其中一种应用。对于光纤陀螺这类对耦合器性能有高要求的应用，全息耦合器能够满足其对单模光纤3dB耦合的严格需求。文章还深入解析了全息理论，特别是对于厚全息光栅的Bragg条件进行了推导，表明在Bragg入射条件下，全息光栅的衍射效率达到理论上的最大值。 研究者通过实验验证了全息透镜在光纤Sagnac干涉仪中的实际效果，将它应用于633nm光源的干涉仪中，得到了清晰的输出干涉条纹。此外，文章还涉及到了全息光栅的等效Bragg定律，这是设计全息透镜的关键步骤，它帮助研究人员根据实际需要调整光栅参数，以优化干涉仪的性能。 本文提供了一个创新的全息耦合器设计，不仅展示了其在光纤Sagnac干涉仪中的潜在应用，还为全息光学元件和光纤传感器领域提供了新的思考角度和技术支持，对于提升光纤传感器的精度和可靠性具有重要意义。