现有保偏光纤侧视成像法多依赖于某特定形貌光强分布, 对成像面位置调整要求高、通用性差。为了提高保偏光纤定轴灵敏度、增加方法的通用性、提高定轴稳定性, 采用双光束光源取代单光束光源对保偏光纤进行侧视成像的方法, 改变了以往通过调整成像面寻找特定形貌光强分布的思路, 并进行了理论分析、仿真模拟和实验验证。结果表明, 采用双光束光源进行侧视成像时, 光强分布成双峰型, 选择双峰光强值之和为特征值, 建立特征值与偏转角度的对应关系, 利用互相关分析可对偏转角进行确定, 该方法不仅保持了透镜效应侧视法适用成像面范围广的优点, 而且定轴灵敏度平均优于单光束光源侧视成像定轴法11.88%。该研究具有良好的实用前景。

保偏光纤偏振轴的检测和对准是保偏光纤应用中的关键技术.为提高基于端面成像的偏振轴检测方法的检测精度, 以熊猫型保偏光纤为研究对象, 采用基于曲面拟合的亚像素边缘检测算法和椭圆拟合算法提高检测的准确度, 采用多次测量取平均法提高检测的精确度;利用检测结果的正态分布特性, 提出一种基于概率的偏振轴定轴方法.搭建了保偏光纤自动定轴系统并进行实验, 准确性验证实验结果表明：亚像素边缘检测方法平均可以减小45%的偏差, 而拟合椭圆相较拟合圆平均可以减小15%的偏差;精确性验证实验表明采用多次测量取平均的方法可以有效减少检测结果的离散程度;定轴实验的结果表明, 基于概率的偏振轴定轴方法可以达到优于0.1°的定轴准确度.