保偏光器件（保偏光纤输出偏振方向）

线偏振光纤激光器有许多应用，例如传感、非线性频率转换以及相干或偏振光束合成。为了获得线偏振光纤激光器，可以使用输出端或光纤激光器腔内的偏振器来选择单偏振。然而，该技术存在一些缺点，包括成本高、插入损耗高、功率限制和可靠性问题。实现线偏振光纤激光器的一种更有效的技术是使用本文中描述的保偏光纤光栅和横轴拼接技术。

保偏FBG光栅

光纤布拉格光栅(FBG) 的中心波长取决于光纤的折射率：

保偏光纤的应力棒可以对纤芯施加应力，在一个轴上产生较大的折射率，该轴称为慢轴，因为折射率越大，传输速度越慢，如图1所示。

图1. 熊猫保偏光纤

因此，写入保偏光纤的FBG有两个反射峰，其波长分别对应于慢轴和快轴。快轴和慢轴峰值之间的波长差取决于光纤双折射，如图2所示。

图2. HR 和OC FBG 光栅的快轴和慢轴反射波长

保偏FBG光栅对线偏振激光器的设计

为了获得单偏振操作，必须正确设计FBG HR和OC光栅对，以确保HR-FBG慢轴的中心波长与OC-FBG快轴的中心波长匹配。为此，可以使用TeraXion 的PowerSpectrum HPR，这是专门为此应用设计的一对匹配的HR 和OC 光栅，图3。

图3. 匹配的HR 和OC FBG 光栅对

图4 说明了跨轴拼接技术，其中HR FBG 在有源光纤的输入处拼接，两根光纤的轴对齐。在增益光纤的输出端，将OC FBG旋转90度进行熔接（十字轴熔接）。该技术确保腔内两种偏振模式中只有一种能够振荡产生激光。利用该技术，展示了具有高偏振消光比（PER）的线偏振光纤激光器。

图4. 使用FBG 光栅对和横轴熔接技术的线偏振光纤激光器设计

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综上所述

多种应用需要线偏振光纤激光器。使用PM FBG光栅对（例如专门为此应用设计的PowerSpectrum HPR）和十字轴熔接技术设计单偏振光纤激光器具有很大的优势，可以设计高偏振消光比（PER）线偏振激光器。