現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中偏振光常作為信息的載體，因此控制光束的偏振態(tài)是個(gè)十分重要的研究范疇。
偏振分束器是將TE模和TM模按照不同的傳播方向分開(kāi)，從而獲得兩正交偏振光束的光學(xué)元件，并具有偏振器和分束器的功能，在激光、液晶顯示、光通信、光存儲(chǔ)以及偏振成像等領(lǐng)域中起著重要作用。
隨著光纖通信及光纖傳感測(cè)量技術(shù)的迅猛發(fā)展，偏振分束器變得越發(fā)重要，尤其是具有高消光比、高透射率、低損耗且微型化的偏振分束器。
我們來(lái)認(rèn)識(shí)下不同類別偏振分束器的特征：
1.晶體波導(dǎo)偏振分束器
按組成結(jié)構(gòu)分為基于光子晶（PBG）偏振分束器和光子晶體光纖(PCF)偏振分束器兩種。
基于光子晶體偏振分束器主要是利用兩個(gè)平行周期介質(zhì)波導(dǎo)中的定向耦合，來(lái)設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊的偏振分束器，根據(jù)光子晶體*的性質(zhì)，可以控制電磁波在器件中的傳播，具有入射角度可變，透射率較高，消光比良好，尺寸較小，易于制作和集成化的特點(diǎn)。
2.硅脊型納米線光波導(dǎo)偏振分束器
對(duì)于硅納米線光波導(dǎo)而言，由于硅納米線光波導(dǎo)的高折射率差及其亞微米橫截面尺寸，其雙折射效應(yīng)非常顯著，利用其高雙折射效應(yīng)有助實(shí)現(xiàn)基于倏逝波耦合的偏振分束器。
硅脊型納米線光波導(dǎo)偏振分束器主要利用硅納米線在外部介質(zhì)中的倏逝場(chǎng)耦合，基于硅納米線的高雙折射效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)優(yōu)化方便，尺寸小、損耗小。但此類偏振分束器也存在不足之處，如僅能工作在固定波長(zhǎng)，工作帶寬較窄。
3.微納光纖偏振分束器
近年來(lái)，隨著微納米技術(shù)的進(jìn)步，光學(xué)系統(tǒng)逐漸朝著微型化和集成化的趨勢(shì)發(fā)展，特別在空間體積受限的情況下，光學(xué)器件和光學(xué)系統(tǒng)的微型化具有十分重大的意義。然而，由于材料和制備工藝的限制，傳統(tǒng)的偏振分束器體積較大，不適合光學(xué)系統(tǒng)的微型集成，且許多偏振分束器嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并非全光纖制作，在光纖通信系統(tǒng)中兼容性差，制作工藝卻相當(dāng)復(fù)雜。
相較普通光纖，微納光纖具有強(qiáng)消逝場(chǎng)、強(qiáng)的光約束能力、相對(duì)較低的損耗和很好的柔韌性等優(yōu)點(diǎn)。利用微納光纖強(qiáng)倏逝場(chǎng)特性可較為簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)偏振分束，且成本相對(duì)較低。
更新時(shí)間：2021-02-22 
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