Úvod do polarizácie
Ako svetlo prechádza bodom v priestore, smer a amplitúda oscilujúce elektrické pole cestuje pozdĺž cesty v priebehu času. Vektor elektromagnetického poľa v pravom uhle k sebe v priečnej časti (rovina kolmá na smer postupu) predstavuje polarizovaný signál svetelnej vlny. Polarizácia je definovaná pomocou elektrického vektora poľa ako funkcie času v súlade so vzorom vysledovaným cez prierez. Polarizácia môže byť rozdelená do lineárnej, eliptickej alebo kruhovej polarizácie, z čoho je lineárna polarizácia najjednoduchšia. Polarizácia akéhokoľvek druhu je problém v prenose optických vlákien.
Akýkoľvek rádiový komunikačný a optický merací systém je zariadenie schopné analyzovať rušenie medzi dvoma typmi svetelných vĺn. Nemôžeme použiť informácie poskytnuté rušením, pokiaľ amplitúdy kombinácií nezostanú stabilné v priebehu času, to znamená, že svetelné vlny sú v rovnakom polarizačnom stave. V tomto prípade je potrebné použiť optické vlákna schopné prenášať stabilné polarizačné stavy. Takže s cieľom vyriešiť tento problém, optické vlákna, ktoré môžu udržiavať polarizáciu boli vyvinuté.
Čo je PM vlákno?
Difúzia polarizácie svetla vo vlákne sa stáva nekontrolovanou (v závislosti od vlnovej dĺžky) a závisí od akéhokoľvek ohýbania vlákna, ako aj teplotného stavu. Špeciálne optické vlákna sú potrebné na dosiahnutie požadovaných optických vlastností, ktoré sú ovplyvnené polarizáciou svetla, ako prechádza vláknom. Mnohé systémy, ako sú optické interferometre a senzory, optické lasery a elektrooptické modulátory, majú tiež straty závislé od polarizácie, ktoré ovplyvňujú výkon systému. Tento problém možno vyriešiť pomocou špeciálnych optických vlákien nazývaných PM vlákna.
Princíp PM vlákniny
Ak je polarizácia svetla vyžarovaného do vlákna koaxiálna s osou birefringence, zostane tak aj v prípade, že vlákno je ohnuté. Podľa princípu rovnomerného režimu spojenia možno pochopiť fyzikálny princíp tohto javu. Vzhľadom k silnej birefringence jav, šírenie konštanty dvoch polarizačných režimov sú rôzne, takže relatívne stretnutie režimov zapojených má tendenciu unášať rýchlo. Preto, pokiaľ má akékoľvek rušenie pozdĺž svetla účinnú priestorovú Fourierovu zložku (a číslo vlny zodpovedajúce rozdielu medzi rozmnožovacími konštantami týchto dvoch režimov), môže sa účinne prisúdiť obom režimom. Ak je rozdiel dostatočne veľký, všeobecné rušenie svetla sa bude meniť postupne a pomaly, aby sa dosiahlo efektívne pripojenie režimu. Takže princíp PM vlákniny je dostatočný rozdiel.
Medzi najčastejšie aplikácie optických vlákien diaľkovej komunikácie, PM vlákno sa používa na zavedenie svetla z jedného miesta na druhé do stavu lineárnej polarizácie. Na dosiahnutie tohto výsledku musí byť splnených niekoľko podmienok. Vstupné vlákno musí byť vysoko polarizované, aby sa zabránilo prenosu pomalej osi a režimov rýchlej osi, v ktorých je stav polarizácie výstupu nepredvídateľný.
Z rovnakého dôvodu musí byť elektrické pole v optickom vlákne presne a presne zarovnané s hlavnou osou optického vlákna (čo je zvyčajne pomalá os v priemyselnej praxi). V prípade, že PM vlákno cesta kábel sa skladá zo segmentových vlákien spojených vlákno konektory alebo spoje, zodpovedajúce otáčanie vlákien a umiestnenie je veľmi kritický problém. Okrem toho musí byť konektor inštalovaný na pm vlákno, a počas inštalácie konektora, vnútorné namáhanie generované nespôsobí elektrické pole, ktoré majú byť premietané na optickú os nepoužíva na vlákno.
Aplikácie PM vlákien
PM vlákna sa používajú v oblastiach, kde polarizácia drift nie je povolené, ako sú zmeny teploty. Príkladom sú optické interferometre a niektoré optické lasery. Nevýhodou použitia týchto vlákien je, že zvyčajne vyžadujú presnú orientáciu polarizácie, čo môže spôsobiť viac problémov. Zároveň je strata šírenia vyššia ako u štandardných optických vlákien a je ťažké udržať všetky typy optických vlákien vo forme polarizácie.
PM vlákna sa používajú v špecifických aplikáciách, ako sú aplikácie na snímanie vlákien, interferometria a distribúcia kvantových kľúčov. To je tiež bežne používaný v diaľkovej komunikácii medzi laserovými generátormi a modulátory, ktoré vyžadujú polarizované svetlo ako vstup. To je zriedka používaný pre diaľkové prenosy, pretože PM vlákno je veľmi drahé a má vyšší útlm ako single-mode vlákno.
Požiadavky na použitie PM vlákien
Terminál: Keď je terminál pm vlákna optickým konektorom, je dôležité pripojiť namáhacie tyče ku konektoru, zvyčajne pomocou kľúča.
Spájanie: Spájanie PM vlákien by malo byť tiež vykonané veľmi starostlivo. Keď je vlákno tavené, osi X, Y a Z by mali byť dobre umiestnené a umiestnenie otáčania musí byť dobre umiestnené tak, aby namáhací panel mohol byť presne umiestnený.
Ďalšou požiadavkou je, že stav incidentu na konci vlákna musí byť v súlade so smerom priečnej hlavnej osi prierezu vlákna.
