精确制备光纤1/4波片的新方法：高双折射光纤的应用

本文介绍了一种新颖的1/4波片制作方法，该方法在光纤电流传感系统中具有重要意义。1/4波片作为关键器件，能够实现光信号的相位调制，对于光纤通信和传感技术有着广泛的应用。作者提出的制作过程包括以下几个步骤： 1. 高双折射光纤（HBF）的选择与处理：使用两段长度近似的高双折射光纤，高双折射性意味着光纤的光速在不同轴向有所差异，这为形成相位差提供了可能。 2. 轴间90°熔接：将这两段光纤以90度的轴间角度进行熔接，这样可以确保它们在传输光波时产生相位差，这是制作1/4波片的关键步骤。 3. 相位差控制：通过拉伸其中一段光纤，精确地调整其长度，使其与另一段光纤的相位差达到π/2，即1/4波长，从而形成1/4波片。这个过程需要精细的控制和测量。 4. 利用萨尼亚克光纤环镜（Sagnac Fiber Loop Mirror, Hi-Bi FLP）：将正交熔接的光纤集成到一个3 dB耦合器构成的环镜中，通过实时监测环镜的透过率来监控和调整相位差。透过率的变化反映了光纤内部相位差的变化。 5. 透过率公式推导与分析：文章详细推导了检测系统透过率的数学模型，并对调节过程中透过率曲线的变化规律进行了深入研究。透过率和其变化率被用来确定实际的相位差。 6. 系统搭建与验证：作者构建了实际的调节系统，通过实验验证了这种方法的可行性和准确性。这种方法的优点在于它具有较高的精度和操作简便性，对于光纤传感系统的性能提升有着显著作用。 这项工作不仅提供了一种创新的1/4波片制作技术，还为光纤电流传感系统的设计与优化提供了新的思路，对于推动光纤光学技术的发展具有重要的学术价值和实践意义。