多叶应力区扭转光纤的耦合模理论

从线性极化模的耦合模理论出发,分析了双叶应力区扭转光纤,即扭转保偏光纤,和四叶应力区扭转光纤。推导应力引起的在光纤芯区各向异性的介质张量表达式;利用该表达式得到线性极化模在有转角时的多叶应力区光纤中传输的耦合模方程;从而推得多叶应力区扭转光纤中的超本地模,由超本地模的相位常数来确定该光纤的双折射。在双叶、四叶应力区理想对称的条件下,前者可以得到较高的椭圆双折射,而后者则无任何双折射。同样的结论可推广到8叶或16叶的扭转光纤,都无任何双折射。

圆双折射光纤的几何判别原理

基于耦合模理论,提出一种判别圆双折射光纤的简易方法。首先指出在单模工作条件下的线双折射光纤中,一对互相正交的线偏振模间耦合系数为虚数,而在圆双折射光纤中,耦合系数为实数。从上述事实出发并根据单模光纤横截面上折射率分布的对称性,确定了光纤轴向倒置后几何形状不变是圆双折射光纤的三个必要条件之一。利用这种判别方法,可以确定对互易光纤而言,只有扭转圆光纤和熔融状态下制作的螺旋光纤才是真的圆双折射光纤。