[科普中国]-PM光纤

在光纤制备中，人为地使双折射率(B)很大，或其拍长度λ短到毫米量级的光纤，简称PM光纤或HB光纤、高双折射光纤。从偏振光学上看，如果把一般单模光纤当作各向同性介质，则高双折射光纤就相当于双折射率很大的单轴晶体。

简介在光纤制备中，人为地使双折射率(B)很大，或其拍长度λ短到毫米量级的光纤，简称PM光纤或HB光纤、高双折射光纤。从偏振光学上看，如果把一般单模光纤当作各向同性介质，则高双折射光纤就相当于双折射率很大的单轴晶体。高双折射光纤又称为保偏光纤。事实上，只有输入线偏振光的偏振方向沿光纤的主轴方向传输时，光纤才能保偏，其它方向注入并不能保持偏振方向在传输中不变，输出光一定是椭圆偏振光1。

制造方法有二种方式来制造PM光纤：

(1)在纤芯外部施加非对称的应力，使纤芯的折射率产生非对称性，属于这种光纤的主要有椭圆包层光纤，领结型光纤和熊猫型光纤；

(2)是椭圆型芯子光纤，利用芯子几何形状，上的非对称性。这种光纤拍长度稍长一些，但热稳定性也相应的比应力型光纤好些。

应用领域PM光纤在光纤通信与光纤传感技术中有十分重要的应用。

发展方向保偏光纤在今后几年内将有较大的市场需求。随着世界新技术的飞速发展和新产品的不断开发，保偏光纤将沿着以下几个方向发展：

（1）采用光子晶体光纤新技术制造新型的高性能保偏光纤；

（2）开发温度适应性保偏光纤，以适应航空航天等领域环境的要求；

（3）开发出各种掺稀土保偏光纤，满足光放大器等器件应用的需求；

（4）开发氟化物保偏光纤，促进纤维光学干涉技术在红外天文学技术领域的发展；

（5）低衰减保偏光纤:随着单模光纤技术的不断完善，损耗、材料色散和波导色散已经不再是影响光纤通信的主要因素，单模光纤的偏振模色散( PMD)逐渐成为限制光纤通信质量的最严重的瓶颈，在10 Gbit / s及以上的高速光纤通信系统中表现尤为突出。为了解决 PMD带来传输系统性能恶化的问题，一般都采取了对PMD 进行补偿的解决方案，但是PMD对温度等环境条件、 以及光源波长的轻微扰动都非常敏感 ，会随时间发生随机变化，这些都给光纤通信系统的 PMD 补偿带来困难。 如果低衰减的保偏光纤能够研制成功，将为高速传输系统中的 PMD问题的解决提供新的解决方案；

（6）利用克尔效应和法拉第旋光效应制造偏振光器件2。

保偏光纤保偏光纤传输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐，属于高新科技产品，而保偏光纤又是其核心部件，因而保偏光纤曾经被西方发达国家列入对我禁运的清单。国内部分光纤生产公司已能生产2。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学