Кръгло PM влакно
Концепцията за кръгово двойно пречупване може да бъде въведена във влакното, така че двата режима на поляризация под прав ъгъл са кръгово поляризирани по часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка във влакното -- така нареченото кръгово PM влакно. Най-често срещаният начин за постигане на двойно пречупване на пръстена в кръгло (аксиално симетрично) оптично влакно е да се усуче влакното, което създава разлика в константите на разпространение между осцилиращия основен режим на кръгова поляризация по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка. По този начин модовете на тези две кръгово поляризирани вълни са разделени. Може също да се счита, че външното напрежение може да промени ъгъла на азимута в посоката на дължината на влакното, което може да генерира двойно пречупване на пръстена върху влакното. Ако оптичното влакно е усукано, се генерира напрежение на усукване, което води до оптични свойства, свързани с изкривяване.
Влакнестото ядро на влакното може също да бъде положено по спиралната пътека в облицовката, така че да може да се получи и двойното пречупване на пръстена. Това кара светлината да се движи по спираловидна пътека, образувайки оптично въртене. Двойното пречупване може да се постигне само поради влиянието на геометрията. Такова влакно може да се използва като едномодово влакно и ще причини относително големи загуби в режим от висок ред.
Пръстенообразното PM влакно със спирална структура на сърцевината на влакното може да се използва в областта на сензорния ток според ефекта на Фарадей. Оптичните влакна могат да бъдат направени с помощта на биметални пръти и предварително формовани тръби, които въртят предварително формованите тръби, за да образуват спирали по време на изтегляне на влакна.
Линейно PM влакно
Има два основни вида LINEAR PM влакна, а именно тип с единична поляризация и тип с двойно пречупване. В сравнение с двата основни режима на поляризация, основната характеристика на режима на единична поляризация е, че има голяма загуба на предаване. За видовете влакна с двойно пречупване, константите на разпространение между двата поляризационни режима в основния режим на трептене очевидно са различни. Множество дизайни на оптични влакна могат да се използват за поддържане на линейна поляризация, което ще бъде обсъдено по-късно.
Ръбови слотове и ръбови тунели с линейно PM влакно
Влакното с крайни процепи интегрира два процепа с индекс на пречупване, по-нисък от индекса на обвивката. Слотовете са разположени от двете страни на централното влакнесто ядро. Този тип влакно има W-образно разпределение на индекса на пречупване по оста X и стъпаловидно разпределение на индекса на пречупване по оста Y. Крайно-тунелното влакно е специален пример за ръбово-слотова структура. В тези линейни PM влакна геометричната анизотропия се въвежда в сърцевината на влакното, за да се получат влакна с двойно пречупване.
Линейно PM влакно с напрегнати компоненти
Ефективен метод за въвеждане на високо двойно пречупване във влакното е въвеждането на неравномерно напрежение с двойна геометрична симетрия в сърцевината на влакното. В резултат на фотоеластичния ефект напрежението променя индекса на пречупване на сърцевината на влакното, което може да се наблюдава чрез поляризационния модел по дължината на вретеното на влакното, както и резултатите от двойното пречупване. Необходимото напрежение може да бъде получено чрез използване на два еднакво и независимо напрегнати компонента (SAP), разположени в областта на обвивката срещу сърцевината на влакното. Следователно, докато индексът на пречупване на SAP е по-нисък или равен на индекса на пречупване на облицовката, няма да има вторичен режим на трептене през SAP.
Най-често използваните форми за SAP са формата на папийонка и кръгът. Тези влакна се наричат съответно папийонка и панда. Напречните сечения на тези две влакна са показани на фигурата по-долу. Модалното двойно пречупване, използвано в тези влакна, представлява геометрично и предизвикано от напрежение двойно пречупване. Геометричното двойно пречупване е много малко и може да се пренебрегне за влакното с кръгла сърцевина. Доказано е, че двойното пречупване на сърцевината на тези влакна може да се подобри, когато SAPs се поставят близо до сърцевината на влакното, но трябва да се постави много близо до сърцевината на влакното, така че да няма увеличаване на загубата на влакна, особено ако материалът върху SAPs не е силициев диоксид. Влакното Panda е подобрено за постигане на по-високо двупречупване на режима, много ниски загуби и ниско смущаване.
Съвет: В момента най-популярният PMфибрив индустрията е кръглото влакно Panda. Едно от многото предимства на влакната Panda пред другите PM влакна е размерът на влакното и числовата апертура в сравнение с конвенционалните едномодови влакна. При използване на двата типа светлина се осигуряват минимални загуби на устройството.
Линейно PM влакно с елипсовидна структура
Проведено е първото предложено експериментално изследване на практични влакна с една поляризация с ниски загуби върху три типа оптични структури: елиптична сърцевина, елиптична обвивка и елиптична обвивка. Ранното изследване на кабела с елиптична влакна включва изчисляване на поляризационното двойно пречупване. В първия етап правоъгълният диелектричен вълновод се използва за оценка на двойното пречупване на влакното с елиптична сърцевина. В експеримента за използване на PM влакна за първи път беше произведен вид влакно с влакнеста сърцевина във формата на дъмбел. Дължината на поляризационния удар може да бъде намалена чрез увеличаване на разликата в индекса на пречупване на обвивката на сърцевината на влакното. Въпреки това, поради ограниченията на практическото приложение, не е възможно да се увеличи твърде много разликата в индекса на пречупване. Увеличаването на разликата в индекса на пречупване води до загуби при предаване и снаждането става по-трудно, тъй като радиусът на сърцевината трябва да бъде намален. Типичната стойност на двойно пречупване за елиптично влакно е по-висока от тази за елиптично влакно с облицовка. Но загубата на сърцевината на елиптичните влакна е по-висока от тази на елиптичните облицовкифибри.
Линейно PM влакно с модулация на индекса на пречупване
За едно поляризирано влакно, което изолира граничната дължина на вълната на две трептения под прав ъгъл, метод за увеличаване на ширината на неговата честотна лента е да се избере разпределение на индекса на пречупване, което позволява само едно състояние на поляризация да бъде на граничната стойност. Високото двойно пречупване може да бъде постигнато чрез въвеждане на ъглова модулация към индекса на вътрешната обвивка на трислойното влакно с елипсовидно напречно сечение. При изследването на трислойни оптични влакна с елиптично напречно сечение е възприет подход на смущения, при който вълноводът с правоъгълна сърцевина на влакното се приема за референтна структура. При операция с единична поляризация тестовете за двойно пречупване на три слоя елипсовидни влакна показват, че правилната ъглова модулация на индекса на вътрешната обвивка може да подобри двойното пречупване и да разшири обхвата на дължината на вълната.
Разпределението на индекса на пречупване се нарича профил на пеперудата. Това е асиметричен W контур, който се състои от последователна сърцевина от влакна и обвивка, заобикаляща сърцевината от влакна. В облицовката контурът има максималната стойност на NCL и се променя нагоре по радиус и ъгъл и има максимално низходящо състояние по оста X. Има две свойства на тази форма за реализиране на операция с единична поляризация в един режим. Първо, формата е асиметрична, което ще направи различни константите на разпространение на двата основни режима на трептене под прав ъгъл, и второ, затихването в замъка гарантира, че всеки режим има гранична дължина на вълната. Пеперудените влакна имат слаба проводимост, така че отговорът на уравнението на скаларната вълна може да се използва за определяне на модовото поле и константата на разпространение. Отговорът се отнася до тригонометричните функции и функциите на Матийо, които се използват за обяснение на корелацията на напречните координати в облицовката навлакнеста сърцевина. Тези функции не са ортогонални една на друга, което изисква безкраен набор от функции за отчитане на модалните полета в различни региони и за удовлетворяване на граничните условия. Получената геометрична графика на двойно пречупване, в сравнение със стандартната честота V, показва, че степента, до която индексът на пречупване намалява по оста X, увеличава асиметрията, като по този начин увеличава максималните и V стойности на двойното пречупване. Пиковата стойност на двойното пречупване е характерна за некръглите влакна. Режимът на двойно пречупване може да бъде подобрен чрез въвеждане на анизотропия във влакното. За анизотропията може да се постигне чрез присвояване на различни разпределения на индекса на пречупване на двете поляризации на модата. Геометричното двойно пречупване е по-малко от анизотропното двойно пречупване. Въпреки това, спадът в обвивката във формата на пеперуда може да осигури двойна поляризация на дължината на вълната на прекъсване на осцилиращия основен режим, която е разделена от прозорец за дължина на вълната, в който е възможно да се постигне единична поляризация в единичен режим.
