Въведение в поляризацията
Когато светлината преминава през точка в пространството, посоката и амплитудата на осцилиращото електрическо поле се движи по определен път във времето. Вектор на електромагнитното поле под прав ъгъл един спрямо друг в напречно сечение (равнина, перпендикулярна на посоката на движение) представлява поляризиран светлинен вълнов сигнал. Поляризацията се определя с помощта на вектора на електрическото поле като функция на времето, в съответствие с модела, проследен през напречното сечение. Поляризацията може да бъде разделена на линейна, елиптична или кръгова поляризация, от които линейната поляризация е най-простата. Поляризацията от всякакъв вид е проблем при оптичното предаване.
Всяка радиокомуникационна и оптична система за измерване е устройство, способно да анализира смущенията между два вида светлинни вълни. Не можем да използваме информацията, предоставена от интерференцията, освен ако амплитудите на комбинациите не останат стабилни във времето, тоест светлинните вълни са в едно и също състояние на поляризация. В този случай е необходимо да се използват оптични влакна, способни да предават стабилни поляризационни състояния. Така че, за да разрешим този проблем,оптични влакнакоито могат да поддържат поляризацията са разработени.
Какво е PM влакно?
Дифузията на поляризацията на светлината във влакното става неконтролируема (в зависимост от дължината на вълната) и зависи от всяко огъване на влакното, както и от температурното състояние. Необходими са специални оптични влакна, за да се постигнат желаните оптични свойства, които се влияят от поляризацията на светлината, докато преминава през влакното. Много системи, като влакнести интерферометри и сензори, влакнести лазери и електрооптични модулатори, също имат загуби, зависими от поляризацията, които влияят на производителността на системата. Този проблем може да бъде решен чрез използване на специални оптични влакна, наречени PM влакна.
Принципът на PM Fiber
Ако поляризацията на светлината, излъчвана във влакното, е коаксиална с ос на двойно пречупване, тя ще остане такава, дори ако влакното е огънато. Съгласно принципа на свързване на равномерен режим, физическият принцип зад това явление може да бъде разбран. Поради силното явление на двойно пречупване, константите на разпространение на двата поляризационни режима са различни, така че относителната среща на включените режими има тенденция да се променя бързо. Следователно, докато всяка намеса по протежение на светлината има ефективен пространствен компонент на Фурие (и вълново число, съответстващо на разликата между константите на разпространение на двата режима), то може да бъде ефективно съчетано и с двата режима. Ако разликата е достатъчно голяма, общото смущение в светлината ще се промени постепенно и бавно, за да се постигне ефективно свързване на режима. Така че принципът на PM влакното прави достатъчна разлика.
Сред най-честите приложения на оптични влакна за комуникация на дълги разстояния, PM влакна се използват за въвеждане на светлина от едно място на друго в състояние на линейна поляризация. За да се постигне този резултат, трябва да бъдат изпълнени няколко условия. Входното влакно трябва да бъде силно поляризирано, за да се избегне предаване на режими на бавна ос и бърза ос, при които изходното поляризирано състояние е непредвидимо.
По същата причина електрическото поле воптичното влакнотрябва да бъде подравнен прецизно и точно с главната ос на оптичното влакно (което обикновено е бавната ос в индустриалната практика). Ако кабелът с PM влакна е съставен от сегментирани влакна, свързани чрез влакнести конектори или снаждащи се съединения, съпоставянето на въртенето и позиционирането на влакната е много критичен проблем. В допълнение, конекторът трябва да бъде инсталиран на PM влакното и по време на монтажа на конектора генерираното вътрешно напрежение няма да доведе до проектиране на електрическото поле върху оптичната ос, която не се използва на влакното.
Приложения на PM влакна
PM влакна се използват в области, където отклонението на поляризацията не е разрешено, като температурни промени. Примери за това са влакнести интерферометри и някои влакнести лазери. Недостатъкът на използването на такива влакна е, че те обикновено изискват прецизна ориентация на поляризацията, което може да причини повече проблеми. В същото време загубата при разпространение е по-висока от тази на стандартните оптични влакна и е трудно да се поддържат всички видове оптични влакна във форма, запазваща поляризацията.
PM влакната се използват в специфични приложения като приложения за отчитане на влакна, интерферометрия и квантово разпределение на ключовете. Също така често се използва при комуникации на дълги разстояния между лазерни генератори и модулатори, които изискват поляризирана светлина като вход. Рядко се използва за предаване на дълги разстояния, тъй като PM влакното е много скъпо и има по-високо затихване от едномодовото влакно.
Изисквания за използване на PM влакна
Терминал: Когато терминалът на PM влакно е оптичен конектор, важно е да свържете напрежения прът към конектора, обикновено с помощта на ключ.
Снаждане: Снаждането на PM влакна също трябва да се извършва много внимателно. Когато влакното е слято, осите X, Y и Z трябва да са добре позиционирани и позиционирането на въртене трябва да е добре позиционирано, така че лентата за напрежение да може да бъде точно позиционирана.
Друго изискване е състоянието на инцидент в края на влакното да съответства на посоката на напречната главна ос нафибритенапречно сечение.
