高消光比保偏光纤跳线

一、定义

高保偏光纤跳线采用特种双折射光纤（如Panda型、Bow-Tie型），通过应力区设计在纤芯两侧引入不对称应力，实现轴向双折射，确保线偏振光在传输中保持偏振态稳定性。

其最主要的指标为消光比，光纤中消光比的定义：输出光中主偏振态（慢轴）功率Pmax​ 与正交偏振态（快轴）功率 Pmin​ 的对数比值。ER值越高，表明光纤抑制偏振串扰的能力越强，偏振态传输稳定性越好。

二、特点

相对于常规保偏光纤跳线，高消光比有更高的消光比，更小的插入损耗，更好的温度稳定性。

三、测试

保偏(PM)光纤跳线的消光比(ER)有两种测量方法：正交偏振器测量法(CPM)和同轴测量法(ILM)，：CPM需要非相干光源，而ILM需要相干光源。

正交偏振器测量法(CPM)：非相干光源的出射光在进入待测保偏跳线之前，先通过偏振控制器（用来控制入射光偏振态），然后经旋转线性偏振器模块（由五轴准直器进行对耦合，加可旋转偏振片组成，偏振片消光比需要大于待测光纤一个量级）变成线偏光。线性偏振器对准待测保偏跳线的慢轴。待测跳线后方放置一个检偏器(偏振片，其消光比需要大于待测光纤一个量级)。调整两个偏振器的旋转角度，直到出现最小功率（用来找对准轴位），期间让第一个偏振器保持对准光纤的慢轴。旋转检偏器测量消光比，以获得最大和最小传输率。

\( 消光比=-10\log_{10}\frac{P_{max}}{P_{min}} \)

图1正交偏振器测量法光路

同轴测量法（ILM）：相干光源的出射光在进入待测PM跳线之前，先通过偏振控制器（用来控制入射光偏振态），然后经旋转线性偏振器模块变成线偏光。将线偏振态对准慢轴，待测PM跳线在测量期间受到应力或加热(被外部热源)，会连续地改变相移，使用偏振分析仪测试出其最小的消光比。

图2同轴测量法

注：保偏光纤存在固有双折射，快慢轴的折射率差异会引入相位延迟。非相干光的宽光谱特性使不同波长对应的相位延迟差异显著，从而平均化快慢轴之间的偏振模竞争，降低偏振态随温度或应力变化的敏感性。故使用非相干光时使用功率计即可测试消光比。相干光源的窄线宽特性会放大快慢轴之间的相位差，导致输出偏振态对外界扰动（如振动、温度变化）极为敏感。故使用功率计无法测试出其消光比，需要使用偏振分析仪测试出其最大椭圆度，换成成消光比。