)。
造成单模光纤中光的偏振态不稳定的原因,有光纤本身的内部因素,也有光纤的外部因素。
内部因素
PMD即偏振模色散(Polarization Mode Dispersion) ,由于光纤在制造过程中存在着芯不圆度,应力分布不均匀,承受侧压,光纤的弯曲和钮转等,这些因素将造成光纤的双折射。光在单模光纤中传输,两个相互正交的线性偏振模式之间会形成传输群速度差,产生偏振模色散。同时,由于光纤中的两个主偏振模之间要发生能量交换,即产生模式偶合。在光纤较长时,由于偏振模随机模偶合对温度、环境条件、光源波长的轻微波动等都很敏感,故模式偶合具有一定随机性,这决定了PMD是个统计量。但PMD的统计测量的分布表明,其均值与光纤的双折射有关,降低光纤的PMD极其对环境的敏感性,关键在于降低光纤的双折射。
外部因素
单模光纤受外界因素影响引起光的偏振态不稳定,是用外部双折射表示的。由于外部因素很多,外部双折射的表达式也不能完全统一。外部因素引起光纤双折射特性变化的原因,在于外部因素造成光纤新的各向异性。例如光纤在成缆或施工的过程中可能受到弯曲、扭绞、振动和受压等机械力作用,这些外力的随机性可能使光纤产生随机双折射。另外,光纤有可能在强电场和强磁场以及温度变化的环境下工作。光纤在外部机械力作用下,会产生光弹性效应;在外磁场的作用下,会产生法拉第效应;在外电场的作用下,会产生克尔效应。所有这些效应的总结果,都会使光纤产生新的各向异性,导致外部双折射的产生。