保偏光纤器件是光纤陀螺、光纤水听器、相干光通信等的关键器件,国内产品不能满足高精度光纤陀螺和水听器等对保偏性能的要求,国外对我国禁运光纤传感器用保偏光纤器件,严重影响了我国相关领域的发展。 本项目以保偏光纤耦合器为代表,以提高器件性能尤其是消光比为目的,以拉锥过程中引起偏振轴微扭转的熔锥区应力、离子扩散与流变缺陷为核心,针对光纤是一种粘弹材料和拉锥过程处非等温状态,建立熔融拉锥全过程的三维流变仿真数学模型;研究工艺参数及其微扰动对温度场与应力场、离子扩散与缺陷分布的影响,探寻偏振轴在流变过程中微扭转的产生机制,找到微扭转角度与应力、离子扩散、缺陷的映射规律,查明偏振轴状态与器件消光比的关系,分析微扭转对器件性能的影响,构造与实现抑制偏振轴产生微扭转的熔融拉锥流变外场,提出与建立大幅度提高器件性能的流变制造装备技术原型,为自主开发下一代保偏光纤器件制造新技术提供理论依据。
英文主题词polarization maitaining fiber device; micro torsion of fiber axis; rheological defect;ion diffusion