[发明专利]一种保偏光纤端面对轴装置及方法

说明书

本发明提供了一种保偏光纤端面对轴装置及方法。所述端面对轴装置包括显微镜、照明光源、十字载物台、对轴控制模块、定轴控制模块和执行机构；其中显微镜目镜视场设有基准线，端面切割处理后的保偏光纤由对轴控制模块的夹具夹持，将待对轴保偏光纤端面置于显微物镜下；照明光源用于对保偏光纤侧面包层进行打光照明，使得待对轴保偏光纤端面应力区出现在显微物镜视场内；对轴控制模块与十字载物台固定连接，执行机构用于通过调节十字载物台带动对轴控制模块转动，使保偏光纤端面应力区轮廓与显微镜目镜视场内的基准线相切，实现光纤端面与基准线对轴，定轴控制模块用于通过夹具夹持板夹持已完成对轴的保偏光纤，完成光纤端面与基准线定轴。

技术领域

本发明涉及一种保偏光纤端面对轴装置及方法，属于电子光纤技术领域。

背景技术

保偏光纤是构成相干光通信以及相干式光纤传感系统的重要基础器材。通过在光纤中人为制造出双折射使得保偏光纤中的两个线偏振基模的传播常数发生较大差异来有效抑制传播过程中随机不稳定的模间耦合，从而实现保偏性能及高精度信号的传输要求。理论上相干检测方法比直接的幅度检测的灵敏度可以提高近20dB；因此以保偏光纤为主体的相干式光纤传感器成为当前光纤传感器研究的热点。

偏振轴方位的检测和对准是保偏光纤相干领域应用以及相关器件制造的关键技术。小于2°的对轴误差可以有效将串扰控制在30dB，能够满足大多数应用场合的精度要求！针对偏振轴检测和定位问题，许多学者、机构根据保偏光纤的物理特性和应力结构特征提出了各种方法，主要有传统的消光比法检测技术，藤仓公司提出的中心图像局部监测技术，侧面对轴检测技术等，能较好地解决这个问题,但这些技术都存在一定的局限性，主要存在应用范围窄，光纤识别能力差或装置复杂等问题，并且实用成本较高。

早期国内也有一种基于显微目测方法报道，操作者根据其侧视像特征来确定其偏振轴方位。此方法对保偏光纤的兼容性差，部分保偏光纤通过显微镜目测成像不明显，很难实现对轴，有时甚至需将保偏光纤浸入匹配液，精度较低，严重依赖于操作者的调试技能，误差不可避免且难以校准，工作强度大，操作者易疲劳，对轴精度的稳定性也比较差。

另外当前这种显微目测法只适于应力区折射率与包层折射率差值较大从而比较容易观测到偏振轴的普通保偏光纤。对于某些特殊器件，例如保偏耦合器等为了提高器件的性能需要用到应力区折射率与包层折射率差值很小的匹配型保偏光纤，以及侧面打光难以成像的光子晶体保偏光纤。对于这类保偏光纤,成像特征并不明显，很难直接通过侧面打光成像观测进行偏振轴检测，并且对轴过程有时需要使用匹配液也限制了工作效率和应用范围。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种保偏光纤端面对轴装置及方法，提高对轴的准确度和效率。

本发明的技术解决方案是：一种保偏光纤端面对轴方法，该方法包括如下步骤：

s1、将第一保偏光纤与基准线进行对轴，完成基准线对轴后，通过夹具夹持板按照与基准线相同方向夹持已完成对轴的第一保偏光纤，完成第一保偏光纤端面与基准线的定轴；

s2、将第二保偏光纤与基准线进行对轴，完成基准线对轴后，通过夹具夹持板按照与基准线相同方向夹持已完成对轴的第二保偏光纤，完成第二保偏光纤端面与基准线的定轴；

s3、将夹具连同第一保偏光纤和第二保偏光纤分别置于单模光纤熔接机或同心光学调节架两侧，第一保偏光纤和第二保偏光纤的夹具方向在一条直线上，调节两保偏光纤端面间距离，实现保偏光纤熔接或者对接。

所述步骤s2为：将第二保偏光纤与基准线进行对轴，完成基准线对轴后，将夹具夹持板按照与基准线呈确定夹角方向夹持已完成对轴的第二保偏光纤，完成第二保偏光纤端面与基准线的定轴。

所述确定夹角大小等于对轴角偏差θ：

为第一保偏光纤或者第二保偏光纤的线偏光输出消光比；