保偏光纤的结构

光纤环行器是一种多端口非互易光学器件，其作用是使光信号只沿指定的端口序列传输。以三端口环行器为例。当光信号从指定端口输入时，只能在光环行器中按照一定的顺序(1→2，2→3)传输。当光信号的传输顺序改变时(例如，2→1、3→2等。)，其损耗较大，可以实现信号隔离。由于具有高隔离度和低插入损耗的特点，光纤环行器可广泛应用于双向泵浦系统和色散补偿器件中。

光环行器的分类

按端口可分为3口和4口；按偏振可分为保偏环行器(PMCIR)和偏振无关环行器(PICIR)。保偏环行器可以选择1064nm、1310nnm、1550nm等波长。本文重点研究保偏光纤环行器。

工作原理

保偏光纤环行器主要由起偏器、法拉第旋光器、半波片、检偏器和准直器组成。

偏振光通过法拉第旋光器时，其偏振面在外磁场作用下旋转45°。只要两个偏振棱镜的光轴彼此成适当的角度，同一光路的插入损耗可以很低，而不同光路的隔离度很大。

技术参数

环行器的技术指标包括插入损耗、隔离度、串扰、偏振相关损耗、偏振模色散和回波损耗。插入损耗、隔离、偏振相关损耗、偏振模色散的定义与光隔离器(插入链接)基本相同。但是，光环行器的技术规格是指两个相邻端口之间的规格。例如端口1和2之间或端口2和3之间的插入损耗、偏振相关损耗、偏振模式色散等。光环行器的串扰是指两个不相邻的端口之间接收到的功率的相对值，以dB为单位，这两个端口理论上不能接收光信号，但实际上由于各种原因。例如，当信号在端口1输入时，在端口3接收的功率相对于以dB为单位的输入功率。

典型应用

由于其高隔离度和低插入损耗，光纤环行器得到了广泛的应用。其中，保偏光纤环行器应用于保偏领域，如40Gbps高速光纤传输系统或拉曼泵浦应用、双程放大器和色散补偿器(DCM)。偏振无关光纤环行器与光纤光栅等反射器件一起，广泛应用于密集波分复用系统、高速传输系统和双向通信系统。以下是保偏光纤的几种应用示意图。

1

在色散补偿中的应用

2

与光纤放大器EDFA的组合应用

将EDFA与光环行器耦合，使光信号经EDFA放大，在其输出端被高反膜反射后反向通过增益介质，相当于增益介质长度增加一倍。这种方法大大提高了EDFA的泵浦效率，并降低了所需的泵浦能量。

3

用于双向传输系统

由于其传输信号的单方向，光环行器也可以在单根光纤中从两个方向发送光信号。在光纤的每一端放置一个环行器，每个环行器可以在一个方向添加信号，在另一个方向移除信号。

订购信息

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