为了更准确地研究温度对光纤Lyot型消偏器消偏性能的影响,根据参考文献中光纤消偏器的结构参量,使用保偏光纤熔接机等制作完成了光纤Lyot消偏器,在全温条件(-40℃～80℃)下,其偏振度P≤0.5%;同时搭建了恒温和变温条件下消偏器输出偏振度测试系统,并分析了偏振度改变产生的原因。结果表明,温度恒定在不同值时(-40℃和80℃),消偏器的输出偏振度基本保持不变;当温度按一定梯度升高或者降低时,消偏器的输出偏振度会随之改变。这对于光纤传感应用的研究具有一定的参考价值。

为了深入研究Lyot型退偏器的退偏原理,利用光束叠加的方法,通过分析得到了该退偏器对复色线偏振光的退偏度表达式。利用该表达式及光束叠加思想,从新的角度分析了Lyot型退偏器的三个理想退偏条件:晶体光轴夹角为45°;每一片晶体的延迟量足够大;两片晶体的延迟量之差必须足够大。通过比较发现,早期研究结论的不同主要是由于选取的光源功率密度谱不同造成的。研究结果表明,光束叠加方法计算简单、意义清晰、退偏度表达式简洁,可以更加全面、细致地实现退偏性能的分析。

为了实现单色线偏振光的退偏, 在Lyot型退偏器的基础上, 设计了一种新型退偏器。该器件由2个慢轴夹角为45°的1/4波片组成, 通过对透射光的叠加分析, 发现该退偏器可将任意振动方位角的线偏振光转化为强度稳定的圆偏振光, 并得到其退偏度表达式。针对633 nm波段, 精选2个1/4波片制作样品, 并测试其退偏度。测试结果表明: 对不同方位角的线偏振光, 退偏器退偏度超过94%, 当微调入射角时, 退偏度则达到97%以上。

为了研究Lyot改进型退偏器对单色光的退偏性能，采用多光束叠加的方法，得到该退偏器的退偏度关于入射线偏振光振动方位角和总延迟量的表达式。分析表明，在退偏器的楔角达到一定值的前提下，总延迟量δ=（N+ 1/2）π（N为整数）时，所有方位角入射的线偏振光都有理想的退偏效果；δ=Nπ时，方位角对退偏度的影响最大；δ为其他值时，方位角对退偏度的影响介于以上二者之间。采用405 nm的激光光源，经过扩束准直，对楔角为6°的石英晶体Lyot改进型退偏器的退偏度进行了实验测试，结果验证了理论分析；通过调节入射角使总延迟量δ接近（N+ 1/2）π，此时退偏度超过98.8%。

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能, 首次利用多光束叠加方法, 分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现: 在楔角足够大的情况下, 线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角, 即振动方位角为0°或90°时, 退偏效果理想, 夹角为45°时一般最差, 但当退偏器对入射波长相当于1/4波片时, 任意方位角的入射光都有同样好的退偏效果。实验较好验证了理论分析结果, 并通过改变入射角使样品的总延迟量达到1/4波片效果, 此时退偏度在99%以上。该研究为退偏器的理论分析和设计提供了新的参考依据。

针对泵浦偏振态对高精度光纤陀螺掺铒光纤光源平均波长稳定性产生影响的问题，设计了掺铒光纤光源泵浦消偏的结构，该结构采用 Lyot光纤消偏器来对泵浦光进行消偏，理论分析了该结构中 Lyot消偏器结构参数的选取。实验验证了掺铒光纤光源的波分复用器具有偏振特性，会影响掺铒光纤光源平均波长稳定性，采用设计的泵浦消偏结构可有效消除波分复用器具有的偏振特性。在光源结构已被优化，只考虑泵浦偏振态对光源平均波长稳定性影响的情况下，对温箱中的光源进行对比实验，结果表明，对偏振态未加任何控制的掺铒光纤光源平均波长稳定性为 77 ppm，采用泵浦消偏结构的光源平均波长稳定性为 4 ppm，即本文设计的泵浦完全消偏结构使得掺铒光纤光源平均波长稳定性得到了显著提高。

运用琼斯矩阵,对去偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度进行研究.基于单色光分析了轴向磁场产生的法拉第非互易相位差的机理,理论推导了实际的非互易相位差,给出仿真结果、分析结果和实验结果,并提出减小轴向磁场作用下的Faraday非互易相位差的主要方法是使得两个消偏器的45°误差之和(θ3+θ4)→0.

借助准单色光部分相干理论,以线偏光为入射光,对光纤Lyot消偏器出射光的偏振度进行了详细的推导.通过分析,认为在消偏过程中起重要作用的因素是光纤的偏振模色散,而不是光纤的双折射.从偏振模色散的角度出发,能够在时间域和频率域内很好地解释光纤Lyot消偏器的消偏机理.