Inleiding tot polarisatie
Als het licht door een punt in de ruimte gaat, reist de richting en amplitude van het oscillerende elektrische veld in de loop van de tijd over een pad. Een elektromagnetische veldvector loodrecht op elkaar in een dwarse sectie (een vlak loodrecht op de richting van de opmars) vertegenwoordigt een gepolariseerd lichtgolfsignaal. De polarisatie wordt gedefinieerd met behulp van de elektrische veldvector als functie van de tijd, in overeenstemming met het patroon getraceerd over de dwarsdoorsnede. Polarisatie kan worden onderverdeeld in lineaire, elliptische of cirkelvormige polarisatie, waarvan lineaire polarisatie het eenvoudigst is. Polarisatie van welke aard dan ook is een probleem in glasvezel transmissie.
Elke radiocommunicatie en glasvezel meetsysteem is een apparaat dat in staat is het analyseren van interferentie tussen twee soorten lichtgolven. We kunnen de informatie die door de storing wordt gegeven niet gebruiken, tenzij de amplitudes van de combinaties na verloop van tijd stabiel blijven, dat wil zeggen dat de lichtgolven zich in dezelfde polarisatietoestand bevinden. In dit geval is het noodzakelijk om optische vezels te gebruiken die stabiele polarisatietoestanden kunnen overbrengen. Om dit probleem op te lossen, werden optische vezels ontwikkeld die polarisatie kunnen handhaven.
Wat is PM vezel?
De verspreiding van de polarisatie van het licht in de vezel wordt ongecontroleerd (afhankelijk van de golflengte) en is afhankelijk van elke buiging van de vezel en de temperatuurtoestand. Speciale optische vezels zijn nodig om de gewenste optische eigenschappen te bereiken, die worden beïnvloed door de polarisatie van het licht als het gaat door de vezel. Veel systemen, zoals vezel interferometers en sensoren, fiber lasers, en elektro-optische modulatoren, hebben ook polarisatie-afhankelijke verliezen die de prestaties van het systeem beïnvloeden. Dit probleem kan worden opgelost met behulp van speciale glasvezels genaamd PM vezels.
Het principe van PM vezel
Als de polarisatie van het licht dat in de vezel wordt uitgezonden coaxial is met een birefringence-as, zal dit zo blijven, zelfs als de vezel gebogen is. Volgens het principe van uniforme wijzekoppeling kan het fysieke principe achter dit fenomeen worden begrepen. Vanwege het sterke fenomeen birefringence zijn de voortplantingsconstanten van de twee polarisatiemodi verschillend, zodat de relatieve vergadering van de betrokken modi de neiging heeft om snel af te drijven. Daarom, zolang elke interferentie langs het licht heeft een effectieve ruimtelijke Fourier component (en een golf getal dat overeenkomt met het verschil tussen de voortplantingsconstanten van de twee modi), kan het effectief worden afgestemd op beide modi. Als het verschil groot genoeg is, zal de algemene verstoring in het licht geleidelijk en langzaam veranderen om effectieve wijzekoppeling te bereiken. Dus het principe van PM vezel maakt genoeg verschil.
Onder de meest voorkomende toepassingen van glasvezel lange afstand communicatie, PM vezel wordt gebruikt om licht te introduceren van de ene plaats naar de andere in de toestand van lineaire polarisatie. Om dit resultaat te bereiken, moet aan verschillende voorwaarden worden voldaan. De invoervezel moet sterk gepolariseerd zijn om te voorkomen dat langzame as- en snelle asmodi worden overgedragen, waarin de uitgangspolarisatietoestand onvoorspelbaar is.
Om dezelfde reden moet het elektrische veld in de optische vezel nauwkeurig en nauwkeurig worden uitgelijnd met de hoofdas van een optische vezel (wat meestal de langzame as is in de industriële praktijk). Als de PM vezel pad kabel bestaat uit gesegmenteerde vezels aangesloten door glasvezel connectoren of splicing gewrichten, bijpassende vezel rotatie en positionering is een zeer kritiek probleem. Bovendien moet de connector worden geïnstalleerd op de PM-vezel, en tijdens de installatie van de connector, de interne stress gegenereerd zal niet leiden tot het elektrische veld te worden geprojecteerd op de optische as niet gebruikt op de vezel.
Toepassingen van PM-glasvezel
PM-vezels worden gebruikt in gebieden waar polarisatiedrift niet is toegestaan, zoals temperatuurveranderingen. Voorbeelden hiervan zijn vezel interferometers en sommige fiber lasers. Het nadeel van het gebruik van dergelijke vezels is dat ze meestal nauwkeurige oriëntatie van de polarisatie vereisen, wat meer problemen kan veroorzaken. Tegelijkertijd is het voortplantingsverlies hoger dan dat van standaard optische vezels, en het is moeilijk om alle soorten optische vezels in polarisatie te behouden.
PM-vezels worden gebruikt in specifieke toepassingen, zoals fiber sensing-toepassingen, interferometrie en kwantumsleuteldistributie. Het wordt ook vaak gebruikt in lange-afstandscommunicatie tussen lasergeneratoren en modulatoren, die gepolariseerd licht als input vereisen. Het wordt zelden gebruikt voor lange-afstand transmissie, omdat PM vezel is erg duur en heeft een hogere demping dan single-mode vezel.
Eisen voor het gebruik van PM-vezels
Terminal: Wanneer de terminal van een PM-vezel een optische connector is, is het belangrijk om de stressstang aan te sluiten op de connector, meestal door middel van een sleutel.
Splicing: Splicing PM vezels moeten ook zeer zorgvuldig worden gedaan. Wanneer de vezel is gesmolten, moeten de X-, Y- en Z-assen goed gepositioneerd zijn en moet de rotatiepositionering goed zijn gepositioneerd, zodat de stressbalk nauwkeurig kan worden geplaatst.
Een andere vereiste is dat de incidenttoestand aan het einde van de vezel in overeenstemming moet zijn met de richting van de transversale hoofdas van de vezeldoorsnede.
