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超导单光子计数器(SSPD)入射光偏振态调试

发布时间:2021-05-28 13:48:14 浏览量:2532 作者:Hadlee

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Scontel超导单光子纳米线探测器(SSPD)使用全封闭的光纤通道作为光源的接入介质。由于纳米线单光子芯片的结构,导致探测

效率与光源的偏振态紧密相关。因此使用常见的三环型偏振控制器,用于控制探测器输入端光源的偏振态。该控制器主要应用于单模到

保偏光纤的应用、偏振相关损耗的测量、偏振敏感器件的应用、光纤激光器、光纤干涉。而在SSPD应用中,就属于偏振敏感器件的

应用。


在本篇文章中,主要讨论三环型偏振控制器的原理,进而在偏振调试时使探测器达到最优探测效率。


三环型偏振控制器主要由三个环路、基座、压盖等组成,覆盖波长范围从500-1600nm。光纤缠绕在一定半径三个光纤圆圈上产生弹

光效应,同时改变三个圆圈的方位角给光纤施加应力,产生双折射。产生双折射大小主要取决于光纤的包层半径、光纤环绕半径和波

长。实践验证该控制器可产生全方位的偏振态变化。


基于上面的模型,通常将三个环形控制器可以等效为λ/4,λ/2,λ/4。从上图左边第一个圆环起,可将任意偏振态的光转换为线偏振

态,再由等效为λ/2圆环改变偏振方向,再经由等效λ/4圆环将线偏振态的光变为任意偏振态的光。


因此在调试时,可以将重点放在中间圆环上,等待效率调试较高时,比较稳定时,再细微调节第三个圆环。由于SSPD芯片对偏振比较

敏感,需要通过第三个圆环找到合适偏振态,以达到探测器的最优探测效率。


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