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在保偏光纤的应用中,要想充分利用好其保持纤芯中传输的偏振光的偏振特性,一项关键的技术就是要能精确地确定保偏光纤偏振轴的方位角。本文利用侧视成像定轴原理进行仿真计算和实验研究,提出了一种新的高精度定轴方法——五指型光强分布特征值判断法。 仿真计算上采用ASAP软件建立仿真模型,通过光线追迹,得到在观测平面上的光强图像和光强分布曲线。对仿真结果进行比较分析,得出光强分布与偏振轴方位角和观测距离有关。 在侧视成像实验研究中,发现了呈“五指”型分布的新光强分布形貌。实验观察到此五指型光强分布特征与偏振轴方位角有关,且变化灵敏,可用于高精度定轴。 通过光线追迹法仿真,在理论上证实了“五指”型光强分布曲线的确存在,而且与保偏光纤偏振轴方位角有关,且变化灵敏,用于保偏光纤定轴时,理论定轴精度可达0.1°。结合仿真结果与实验结果,提出了一种新的定轴方法——五指型光强分布特征值判断法。 将五指型光强分布特征值判断法与POL法、五点特征值法进行对比分析,证明五指型光强分布特征值判断法是比前两种方法的定轴精度高的定轴方法,实验定轴精度已经达到0.5°。 本论文的创新在于: 1.发现了保偏光纤侧视图像的光强分布曲线呈“五指”型分布,而且发现此“五指”型光强分布曲线与保偏光纤偏振轴的空间方位角有关。提出了一种新的定轴方法——五指型光强分布特征值判断法。首次把“五指”型光强分布曲线应用于保偏光纤定轴中。 2.通过仿真在理论上证实了“五指”型光强分布曲线的确存在,而且与保偏光纤偏振轴方位角有关,且变化灵敏。 3.首次应用ASAP软件对平行光线通过保偏光纤的侧视成像仿真进行了仿真程序开发。通过光线追迹,在原理上描述了保偏光纤的侧视成像中光线的折射方向,得到保偏光纤的侧视成像中某一个垂直平面处的光强度分布。此程序