Introduzzjoni għall-polarizzazzjoni
Hekk kif id-dawl jgħaddi minn punt fl-ispazju, id-direzzjoni u l-amplitudni tal-kamp elettriku li joxxilla jivvjaġġaw tul mogħdija matul iż-żmien. Vettur ta 'kamp elettromanjetiku f'angoli retti ma' xulxin f'sezzjoni trasversali (pjan perpendikolari għad-direzzjoni tal-avvanz) jirrappreżenta sinjal ta 'mewġ tad-dawl polarizzat. Il-polarizzazzjoni hija definita bl-użu tal-vettur tal-kamp elettriku bħala funzjoni tal-ħin, skont il-mudell traċċat madwar is-sezzjoni trasversali. Il-polarizzazzjoni tista 'tinqasam f'polarizzazzjoni lineari, ellittika jew ċirkolari, li l-polarizzazzjoni lineari tagħha hija l-aktar sempliċi. Il-polarizzazzjoni ta 'kull tip hija problema fit-trażmissjoni tal-fibra ottika.
Kwalunkwe komunikazzjoni bir-radju u sistema ta 'kejl tal-fibra ottika hija apparat li kapaċi janalizza l-interferenza bejn żewġ tipi ta' mewġ tad-dawl. Ma nistgħux nużaw l-informazzjoni mogħtija mill-interferenza sakemm l-amplitudnijiet tal-kombinazzjonijiet jibqgħu stabbli maż-żmien, jiġifieri, il-mewġ tad-dawl ikun fl-istess stat ta 'polarizzazzjoni. F'dan il-każ huwa meħtieġ li jintużaw fibri ottiċi kapaċi jittrasmettu stati ta 'polarizzazzjoni stabbli. Allura sabiex issolvi din il-problema,fibri ottiċili jistgħu jżommu polarizzazzjoni ġew żviluppati.
X'inhi l-fibra PM?
Id-diffużjoni tal-polarizzazzjoni tad-dawl fil-fibra ssir mhux ikkontrollata (skont il-wavelength) u tiddependi fuq kwalunkwe liwi tal-fibra kif ukoll l-istat tat-temperatura. Fibri ottiċi speċjali huma meħtieġa biex jinkisbu l-proprjetajiet ottiċi mixtieqa, li huma affettwati mill-polarizzazzjoni tad-dawl hekk kif jgħaddi mill-fibra. Ħafna sistemi, bħal interferometri u sensuri tal-fibra, lejżers tal-fibra, u modulaturi elettro-ottiċi, għandhom ukoll telf dipendenti mill-polarizzazzjoni li jaffettwa l-prestazzjoni tas-sistema. Din il-problema tista 'tiġi solvuta bl-użu ta' fibri ottiċi speċjali msejħa fibri PM.
Il-Prinċipju tal-PM Fiber
Jekk il-polarizzazzjoni tad-dawl emess fil-fibra hija koassjali b'assi birrefringence, tibqa 'hekk anki jekk il-fibra tkun mgħawweġ. Skont il-prinċipju tal-akkoppjar tal-mod uniformi, il-prinċipju fiżiku wara dan il-fenomenu jista 'jinftiehem. Minħabba l-fenomenu ta 'birefringence qawwi, il-kostanti tal-propagazzjoni taż-żewġ modi ta' polarizzazzjoni huma differenti, għalhekk il-laqgħa relattiva tal-modi involuti għandha t-tendenza li drift malajr. Għalhekk, sakemm kwalunkwe interferenza tul id-dawl ikollha komponent Fourier spazjali effettiv (u numru tal-mewġ li jikkorrispondi għad-differenza bejn il-kostanti tal-propagazzjoni taż-żewġ modi), jista 'jkun imqabbel b'mod effettiv maż-żewġ modi. Jekk id-differenza hija kbira biżżejjed, id-disturb ġenerali fid-dawl jinbidel gradwalment u bil-mod biex jinkiseb igganċjar tal-mod effettiv. Allura l-prinċipju tal-fibra PM jagħmel biżżejjed differenza.
Fost l-applikazzjonijiet l-aktar komuni tal-komunikazzjoni fuq distanza twila tal-fibra ottika, il-fibra PM tintuża biex tintroduċi dawl minn post għall-ieħor fl-istat ta 'polarizzazzjoni lineari. Sabiex jinkiseb dan ir-riżultat, għandhom jiġu sodisfatti diversi kundizzjonijiet. Il-fibra tad-dħul għandha tkun polarizzata ħafna biex tevita li tittrażmetti assi bil-mod u modi ta 'assi veloċi, li fihom l-istat tal-polarizzazzjoni tal-ħruġ huwa imprevedibbli.
Għall-istess raġuni, il-kamp elettriku filil-fibra ottikagħandu jkun allinjat b'mod preċiż u preċiż ma 'l-assi prinċipali ta' fibra ottika (li normalment huwa l-assi bil-mod fil-prattika industrijali). Jekk il-kejbil tal-passaġġ tal-fibra PM huwa magħmul minn fibri segmentati konnessi minn konnetturi tal-fibra jew ġonot ta 'splicing, it-tqabbil tar-rotazzjoni u l-ippożizzjonar tal-fibra hija problema kritika ħafna. Barra minn hekk, il-konnettur għandu jkun installat fuq il-fibra PM, u waqt l-installazzjoni tal-konnettur, l-istress intern iġġenerat mhux se jikkawża li l-kamp elettriku jiġi pproġettat fuq l-assi ottiku mhux użat fuq il-fibra.
Applikazzjonijiet tal-fibra PM
Il-fibri PM jintużaw f'żoni fejn id-drift tal-polarizzazzjoni mhuwiex permess, bħal bidliet fit-temperatura. Eżempji ta 'dan huma interferometri tal-fibra u xi lejżers tal-fibra. L-iżvantaġġ li tuża fibri bħal dawn huwa li ġeneralment jeħtieġu orjentazzjoni preċiża tal-polarizzazzjoni, li tista 'tikkawża aktar problemi. Fl-istess ħin, it-telf tal-propagazzjoni huwa ogħla minn dak ta 'fibri ottiċi standard, u huwa diffiċli li t-tipi kollha ta' fibri ottiċi jinżammu f'forma li żżomm il-polarizzazzjoni.
Il-fibri PM jintużaw f'applikazzjonijiet speċifiċi bħal applikazzjonijiet ta 'sensing tal-fibra, interferometrija, u distribuzzjoni taċ-ċavetta quantum. Huwa wkoll komunement użat f'komunikazzjonijiet fuq distanzi twal bejn ġeneraturi tal-lejżer u modulaturi, li jeħtieġu dawl polarizzat bħala input. Rari tintuża għal trażmissjoni fuq distanza twila minħabba li l-fibra PM hija għalja ħafna u għandha attenwazzjoni ogħla minn fibra b'mod wieħed.
Rekwiżiti għall-użu tal-fibra PM
Terminal: Meta t-terminal ta 'fibra PM huwa konnettur ottiku, huwa importanti li tgħaqqad il-virga tal-istress mal-konnettur, ġeneralment permezz ta' ċavetta.
Splicing: Splicing tal-fibri PM għandu jsir ukoll b'attenzjoni kbira. Meta l-fibra hija mdewba, l-assi X, Y, u Z għandhom ikunu pożizzjonati tajjeb u l-pożizzjonament tar-rotazzjoni għandu jkun pożizzjonat tajjeb sabiex il-bar tat-tensjoni tkun tista 'tiġi ppożizzjonata b'mod preċiż.
Rekwiżit ieħor huwa li l-kundizzjoni inċidentali fit-tarf tal-fibra għandha tkun konsistenti mad-direzzjoni tal-assi prinċipali trasversali tal-il-fibrasezzjoni trasversali.
