低功耗PM光纤的高敏感度非线性研究：空间任务中的光功率与稳定应用

本文主要探讨了低功率（微瓦级）非线性效应在偏振保持（Polarization Maintaining, PM）光纤中的应用，这对于空间任务中的光纤激光器和稳定频率梳的高效能需求具有重要意义。空间任务中，为了降低能耗并实现稳定的光频谱，研究人员利用了PM光纤对圆极化光极高的敏感度，特别是对其功率和温度变化的响应。 PM光纤的特点在于它们能够保持光的偏振状态，使其在传输过程中不受环境因素影响，这对于需要高精度和稳定性应用的理想选择。当微弱的圆极化光通过这样的光纤时，即使是微瓦级别的功率变化，都会显著影响其偏振状态。作者通过在PM光纤的一端安装一个适当定向的偏振器来展示这种低功率下的非线性传输现象。实验结果揭示了偏振状态的功率敏感性和PM光纤的双折射特性之间存在着强烈的关联。 这种关联被巧妙地利用于光纤激光器和干涉仪的光学长度稳定控制。由于PM光纤的温度依赖性双折射效应，通过监测和控制光纤的温度，可以间接地调整偏振态的变化，从而实现光路长度的稳定，这对于保持激光器输出的频率稳定性和减少噪声至关重要。因此，这项研究不仅提供了对低功率光纤非线性效应的新认识，还为设计和优化空间任务所需的高效、低功耗光纤系统提供了理论基础和技术手段。 低功率非线性效应在PM光纤中的研究对于推动空间激光技术的发展具有实际价值，尤其是在激光器的稳定性和能源效率方面。未来的研究可能进一步探索如何优化这些效应，以便在更广泛的光通信和精密测量应用中得到更广泛的应用。