很多光纤器件,例如干涉仪,需要能够实现对光纤中光的偏振态的控制。因此,发展了不同类型的光纤偏振控制器。
弯曲光纤中的蝙蝠耳控制器
一种常见的偏振控制器是通过弯曲(或缠绕)光纤得到双折射。总的延迟(双折射大小)与光纤的长度成正比,与弯曲半径成反比。还与光纤类型有关。有些情况下可以将光纤以特定弯曲半径缠绕几圈,这样可以得到λ / 2或 λ / 4 的延迟。
图1:蝙蝠耳偏振控制器,包含三个可以沿着入射光纤轴旋转的光纤线圈。
通常,使用三个线圈组成一列,中间线圈作为半波片,两边的分别为四分之一波片。每一个线圈都可以沿着入射和出射光纤轴旋转。通过调整三个线圈的指向,可以将入射的特定波长的偏振态转化成任意输出的偏振态。但是,对偏振的影响也与波长有关。在高峰值功率时(通常发生在超短脉冲中),会发生非线性偏振旋转。
光纤线圈的直径不能太小,否则弯曲会引入附加的弯曲损耗。
另一种更紧凑的类型,并且对非线性更加不敏感,是利用了光纤而不是光纤线圈的强双折射(偏振保持)。
压缩光纤偏振控制器
有一种装置可以得到可变化的波片,可以在变化的压力下对光纤长度进行一定程度的压缩。通过一点点绕光纤轴旋转压缩的光纤,并且在距离压缩部分一定距离的地方夹紧光纤,那么可以得到任意的输出偏振态。实际上,可以得到与Babinet-Soleil补偿器(一种体光学器件,包含两个双折射楔)相同的性能,尽管二者工作原理是不同的。
也可以采用多个位置的压缩,其中只有压力而不是旋转角发生变化。压力变化通常是采用压电换能器来实现。这种装置也可以作为扰偏器,其中压电由不同频率或者随机信号驱动。