一种高精度光纤陀螺用光子晶体光纤设计

摘要

为了解决光子晶体光纤陀螺中高阶模致非互易性问题,设计了一种用于高精度光纤陀螺的单模保偏光子晶体光纤.为获得光纤结构参数最优区域,基于全矢量有限元方法开展了光子晶体光纤模场分布、双折射特性和限制损耗与三个重要结构参数(归一化频率、空气填充比、大孔直径)的依赖关系数值仿真分析.以传统熊猫型保偏光纤特性为参照,确定了光子晶体光纤结构参数最优区域.采用优化的光子晶体光纤绕制了1500m环圈并装配于陀螺,对陀螺进行了相应测试.未采用温度补偿措施下,陀螺全温零偏稳定性优于0.008(°)/h(100 s,1σ),表明这种光子晶体光纤适用于高精度光纤陀螺.