保偏光纤双折射度压力敏感性分析

摘要

基于有限元法对不同外界压力作用下的两种典型保偏光纤——熊猫保偏光纤(PANDA polarization-maintaining fiber,PANDA PMF)和保偏光子晶体光纤(Polarization-Maintaining Photonic Crystal Fiber,PM-PCF)的内部应力场分布与光学特性关系进行分析,求解保偏光纤有效折射率(Effective Refractive Index,ERI)和双折射度对外界压力及其作用形式的响应规律.研究结果显示在单向受力条件下,两种保偏光纤的双折射度变化率均可达到10-6RIU/MPa;在环向均匀受力条件下,PM-PCF的双折射度变化率为10-6 RIU/MPa,远高于PANDA PMF的10-11 RIU/MPa量级,具有更高的敏感特性.为干涉型保偏光纤传感器的设计和优化提供了理论依据和参考数据,具有较好的工程应用价值.