全光纤法拉第效应系统实现精确光纤Verdet常数测量

本文主要探讨了基于全光纤型系统的光纤Verdet常数测量技术。Verdet常数是衡量光纤对磁场敏感性的物理量，它反映了光纤在磁场作用下光波偏振状态的变化率。文章以法拉第效应作为理论基础，利用琼斯矩阵构建了一个全光纤结构的测量系统，这种结构能够有效地将光纤的磁敏感性转化为可测量的信号。 在研究过程中，作者首先分析了输入端保偏光纤对系统输出的影响，发现其对系统性能有显著影响，可能由于保偏光纤的特殊性质能确保光波的偏振方向不变，从而影响到后续的测量结果。另一方面，输出端光纤和被测光纤的选择并未对系统输出产生明显影响，这表明系统设计时对于这些部分有良好的稳定性和兼容性。 通过搭建和优化系统，研究人员对单模光纤进行了测量，得到的单模光纤Verdet常数为0.52±0.01 rad/(T·m)，这是一个重要的实验数据，显示了系统在特定条件下的测量精度。进一步地，当对多根光纤进行测量时，结果在0.52～0.56 rad/(T·m)范围内变化，而且不同驱动电压下的测量结果与驱动电流保持线性关系，这证实了系统的线性响应特性，表明系统在操作上具有良好的动态范围和精度一致性。 实验结果不仅验证了该测量系统的可靠性，也突显了其在实际应用中的潜在价值，比如在光纤通信、磁敏传感器或精密测量设备中，可以利用这种系统来监测磁场变化并获取准确的数据。全光纤型结构的优势在于其小型化、集成度高以及对环境干扰的抗性，使得它在需要精确磁敏感度检测的场景中具有显著优势。 总结来说，本文研究了一种基于琼斯矩阵的全光纤型Verdet常数测量系统，通过理论建模和实验验证，证明了其在测量单模光纤磁敏感性方面的有效性，并展示了良好的线性性和稳定性。这一成果对于提升光纤在磁敏感领域中的应用性能具有重要意义。