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非保偏光纤激光器输出偏振状态分析

2012-07-09 15:22
吃瓜天狼
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  在忽略光纤中的损耗时,无论双折射怎样分布,一段非均匀双折射光纤的传输矩阵总可以由一个位相片加一个旋光片来表征,用琼斯矩阵表示出来,如下式所示

 

  其中,α为位相片与x轴的夹角,2τ为位相片的相移,β为旋光片的旋转角。

  所以对于环形腔激光器来说,如果忽略从耦合器输出的一小部分光,及各个元件的插入损耗,其环形谐振腔的传输矩阵就可以由式(1)来表示,但其中的三个参变量α,β,τ是随着光纤本身和环境不断变化的。

  如果考虑采用高反射率光栅作为选频器件的情况,则可忽略光栅的反射损耗,将光栅等效成一小段非均匀双折射光纤。所以其传输矩阵也可表示为

  Tg=P(αg)D(τg)P(βg)(2)

  其中αg,βg,τg的物理意义分别与α,β,τ相同。

  对于激光器来说,总的传输矩阵可以表示为

  Tt=T·Tg=P(α)D(τ)P(β)P(αg)D(τg)P(βg)      (3)

  经过计算可知

  P(α)D(β)=D(β)P(α),P(α)P(β)=P(α+β)      (4)

  利用这个关系可以把式(3)变为

  Tt=P(α+β+αg+βg)D(τ+τg)=P(α)D(β)         (5)

  由式(5)可知,可以用两个变量α,β来讨论光纤光栅环形激光器的偏振特性。

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