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1. 研究目的与意义（文献综述）
保偏光纤，即偏振保持光纤，用于输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域，在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量[1-2]；保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和dwdm、edfa等光纤通信系统，是一种具有广泛应用价值的特种光纤类型。随着通信系统传输速率的提高和光纤陀螺等高精度光纤传感器件的发展,对偏振态的系统控制问题变得非常重要,相应地广泛的开展了关于保偏光纤技术的研究[3]。
在普通通信光纤中，由于其圆对称性结构，入射的线偏振光在经过一定距离的传输后，由于不同偏振模式的耦合，能量交换，会成为椭圆或圆偏振光而无法保持线偏振态[4]；而当一线偏振光被亲合进入保偏光纤时，如果线偏振光的偏振方向和保偏光纤的偏振主轴重合，线偏振光可以在传输过程中保持其线偏振方向直至离开保偏光纤，即保偏光纤的双折射现象[5-6]。引起光纤双折射现象的原因很多，各种几何和应力的不均匀性均会引入双折射，应力双折射保偏光纤主要有蝶结型保偏光纤、熊猫型保偏光纤和椭圆包层型保偏光纤三种[8]。
上述应力双折射保偏光纤中，熊猫型保偏光纤是应用得最为广泛，也是研究的最多的一种保偏光纤[10]。熊猫保偏光纤是通过在单模光纤纤芯两侧对称引入一对高热膨胀系数的圆形应力区,使得具有正交偏振态的两个基模lp01x和lp01y解简并,形成特有的高双折射性能[11-13]。利用偏振保持光纤的双折射效应就可以保证光信号以偏振光的形式在光纤中传输，其主要应用于相干通信及相干光纤传感器领各类高精度传感领域。熊猫保偏光纤的结构包括纤芯、应力区和包层部分，其中纤芯位于包层的中心部分，而两个圆柱状的应力区分布在纤芯的两侧[16]。纤芯一般为锗氟共掺杂的石英玻璃、应力区一般为硼掺杂的石英玻璃、而包层一般为纯石英玻璃材料。由于硼石英具有比纯石英更大的热膨胀性能，所以应力区能够产生拉应力作用于纤芯部分，从而产生所谓的应力双折射使得保偏光纤具有线偏振保持性能。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究目标
通过合理的化学组成设计制备出高性能保偏所需的高掺杂应力棒，着力提高应力预制棒的折射率及应力区直径等，最终达到有效提高熊猫型保偏光纤的偏振保持特性的目的。
3. 研究计划与安排
| 时间 | 阶段研究计划 | 阶段成果 |
| 第1-4周 | 查阅相关文献资料，明确研究内容，了解熊猫保偏光纤的结构特性及其制备方法，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响 | 完成读书报告、英文翻译，确定研究技术方案，并完成开题报告 |
| 第5-8周 | 阅读文献，熟悉本研究所需的表征方法；原材料的准备，合理设计不同反应温度，反应物比例的应力棒的制备实验，并进行相关测试 | 完成毕业论文中绪论及除实验部分的撰写工作；争取获得双折射性能、光学性能、综合性能优异的保偏所需的高掺杂应力棒 |
| 第9-13周 | 应力棒材料的特性研究及其相关测试，同时就测试结果开展合理的理论基础分析 | 积累性能数据，用软件做出系列图表，完成论文中实验及性能分析部分的初稿 |
| 第14-15周 | 整理实验数据，分析实验结果，总结论文的原材料费用和测试机分析费用 | 完善毕业论文，进行答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 毕聪志,杨纪刚,吴衍记, 等.光纤陀螺用保偏光纤温度敏感性测试与分析[j]. 中国惯性技术学报, 2014, (5):677-681.
[2] yue y, kai g,wang z, et al. highly birefringent elliptical hole photonic crystal fiber withsqueezed hexagonal lattice[j]. optics letters, 2017, 32(5): 469~471
[3] inci h d, a theoretical study oflarge solid-core square-lattice silica photonic crystal fibers with squareair~holes [j]. optical materials, 2018, 35(2): 205~210.
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