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偏振光会对光学仪器测量精度、光通信系统传输质量及传感器精度产生影响,通常可以采用退偏器来减小这种影响,但每种退偏器都有一定的应用范围,要根据不同的应用来设计选择相应的退偏器类型。本论文主要完成的工作是:
(1)在查阅了大量的文献的基础上,总结了四种类型的退偏器,空间偏振态平均退偏器、时域平均退偏器、光纤环退偏器、光谱平均退偏器,并分别对四种类型的退偏器的工作原理进行了深入的研究,为每种退偏器的设计方法建立了数学模型。
(2)分析了影响各种退偏器的退偏效果的因素。
(3)提出了几种采用1/4波片实现对任意线偏光退偏的退偏器结构。
(4)分别对两种拉曼泵浦光源退偏方式使用琼斯矩阵和斯托克斯参量进行了理论分析,并对实际的激光器光谱进行了偏振度的数值计算。在采用基于偏振合光(PBC)的方法进行退偏时,只有当两激光器的光功率相同才可以得到最小的偏振度;在采用偏振合光加双折射晶体退偏(PBCD)时,计算表明随晶体长度的变化偏振合波后的偏振度总小于单只激光器通过晶体后的偏振度,因此晶体长度的设计应为使单只激光器退偏所要求的晶体长度,这样可保证不同泵浦情况下偏振度。设计制作了一种IPBCD器件,试验表明该器件很好的降低了泵浦激光器的偏振度和拉曼放大器的偏振相关增益。