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在光纤陀螺工程化中,保偏耦合器制作、保偏光纤与集成光学器件对接和偏振应力轴(主轴)方向监测都需要测定主轴方向.针对带涂覆层保偏光纤的定轴问题,该文在证实光纤紫外固化胶透射率比较高后,以POL(Polarization Observation by the Lens-effect tracing)法为基础,实现了带涂覆保偏光纤在线定轴技术.带涂覆层保偏光纤的POL法为保偏光纤在线定轴技术提供了一个新颖的方案.论文主要包括三个方面:保偏光纤主轴方向的测定技术、实验系统设计及POL曲线的采样和测试数据处理.首先,计算带涂覆层熊猫型光纤的光线追迹,分析了焦平面位置和光纤图像中心宽度.其次,成功设计了空气吸附式光纤旋转夹持机构,简化平行光源系统,根据POL法原理搭建了一个测量系统.第三,系统地研究了熊猫型保偏光纤的在线定轴技术.研究总结出很多有用的方法:观察面初始化步骤、光纤边缘检测中心、5°的旋转步长、曲线拟合技术和间接相关法等.最后,对两组数据进行了误差分析,得到角度误差平均值分别为1.67°和1.77°,标准差分别为0.79°和0.65°.实验结论:1.根据POL法设计了一个测量系统;2.光纤紫外固化胶在可见光波段透射率大于90％;3.光线追迹计算在理论上找到焦平面范围;4.曲线拟合技术和单位相关法减小了各种定轴误差;5.实现了带涂覆熊猫型光纤(125μm)的在线定轴,达到优于2°的定轴精度.