等效可变孔径法提升单模光纤模场半径测量精度

本文主要探讨了等效可变孔径远场法在测量单模光纤模场半径方面的应用。该方法是由武汉邮电科学研究院的自爱民提出的，旨在解决传统可变孔径远场法（VAF）存在的问题，即有限圆孔对光纤输出总功率的影响。传统的VAF技术依赖于二维取样扫描，虽然提高了光学效率，但对扫描装置的要求较高。 作者利用Petermann关于模场半径的新定义，提出了等效可变孔径远场法（EVAFF），这种方法通过固孔径圆孔沿光纤辐射远场轴向位移，实现了孔径的连续变化，从而能够连续测量光纤远场的累积分布，提高了数值计算的精度。这种方法的优势在于可以任意接近光纤输出端面，确保了对光纤输出总功率的准确采集。 对于高斯模场分布的光纤，通常可以直接通过高斯函数拟合远场分布来估算模场半径。然而，对于非高斯模场分布，EVAFF提供了一种更通用的解决方案。文章提到，利用公式(1)中的远场分布P(z)和最大功率Pmax，可以通过圆孔半径R与远场锥角B的关系来推导模场半径。 此外，实验结果显示，这种方法简便可靠，即使在不同的制备端面条件下，重复测量的误差也能保持在较小范围，标准误差小于0.04μm。这表明EVAFF具有较高的测量精度和稳定性，对于光纤性能评估，如接头损耗、微弯损耗、截止波长等参数的确定具有重要意义。 总结来说，本文的主要贡献在于提出了一种新的光纤模场半径测量技术，它不仅适用于高斯模场，而且在非高斯情况下也表现出良好的适用性，并且在实际操作中展现出高的测量精度和灵活性，这对于光纤通信领域具有实际价值。