편파 유지 광섬유
Polarization-maintaining optical fiber
광섬유에서 편광유지형 광섬유(PMF 또는 PM 파이버)는 단일 모드 광섬유이며, 광섬유에 적절히 입사하면 전파 중에 선편광을 유지하고 특정 선편광 상태에서 파이버에서 나오는 선편광을 유지합니다.광전력의 상호 결합은 거의 또는 전혀 없습니다.2개의 편광 모드입니다.이러한 섬유는 편광 보존이 필수적인 특수 용도에 사용됩니다.
편광 크로스 토크
일반(비편파 유지) 섬유에서는 파이버의 원대칭에 의해 2개의 편파 모드(수직편파 및 수평편파)가 같은 공칭 위상속도를 가진다.단, 이러한 파이버 내의 랜덤 복굴절이나 파이버 내의 구부러짐은 수직 편광 모드에서 수평 편광 모드로의 크로스톡의 원인이 됩니다.그리고 작은 결합계수가 적용될 수 있는 파이버의 짧은 부분조차 수천 파장의 길이이기 때문에 두 편파 모드 간의 작은 결합도 일관되게 적용되어 수평 모드로 큰 동력 전달을 초래할 수 있으며, 파형의 편파 상태를 완전히 바꿀 수 있습니다.이 커플링 계수는 의도하지 않은 것이며 광섬유에 임의의 응력 또는 굽힘이 가해진 결과이기 때문에 편광의 출력 상태 자체는 랜덤이며 이러한 응력 또는 굽힘의 변화에 따라 변화합니다.또한 파장에 따라 변화합니다.
작동 원리
있는 결에 연하여 매우 뚜렷한 단계의 회전 속도가 번식한다 두 정의가 잘 되어 양극화 모드 Polarization-maintaining 섬유가 의도적으로 섬유질이 풍부하여 체계적인 선형 복굴절을 도입해서 일한다.어느 모드의 웨이브 1파장 만큼의 다른 양극화 모드에 비해 추가적인 지연을 경험할 것입니다 그러한 섬유(특정 파장에)의 비트 길이 Lb하는 거리(일반적으로 몇밀리미터).따라서 이러한 섬유질의 길이 Lb /2 half-wave 접시에 해당합니다.이제 두 양극화 국가들 사이 같은 섬유의 중요한 길이 있을 지도 모른다는 것을 무작위 연결 장치라고 생각한다.결에 연하여 포인트 0에서, 편광 모드 1의 파도들은 어느 정도 단계에서 모드 2에 대한 진폭을 유인하는 지역이다.하지만 지점 1/2Lb은 섬유를,는 양극화 현상 방식 같은 결합 계수, 취소하는 모드 2로 파도 원점에서 결합과 위상이 다른 180돈 진폭을 유인하는 지역이다.시점에서 Lb 연결 장치 다시 원래의 단계에 있는 섬유지만 3/2 Lb에서 다시의 위상 등이 있습니다.누화를 통해 먼 거리를 넘어 파도 진폭 훨씬 Lb보다 더 큰 일관성 있는 추가 가능성은 따라서 제거된다.파도의 힘의 대부분은 원래 양극화 모드에서 그것은 섬유 끝에 방향을 그 모드의 양극화에서 섬유질을 빠져나오고 있다.그래서 두 양극화 모드 및 출구 특정 방향으로 조정된 광섬유 커넥터 PM섬유에 특수하게 맞도록 되어 있다.
는 polarization-maintaining 섬유는 분극하는 것과 마찬가지로 빛을 양분화시키지 않습니다.오히려, PM섬유는 섬유는 섬유의 양극화 모드와 일치로 발사된 경우에 어떤 선형적으로 편광 빛의 선형 분극을 유지하고 있다.는 섬유에 다른 각도에서 선형 편광 빛에 착수하면서, 약간 다른 위상 속도에 같은 파도를 실시하고 둘 다 양극화 모드 할 뿐.결에 연하여 대부분의 장소에서 원래의 양극화 상태로beat 길이의 정수 후 수익률을 최종적인 양극화 된 것을 타원 분극 상태,.만약 가시 레이저 빛이 섬유 모두 양극화 모드가 전파하여 빛이 측면에서 보는 산란으로 발사된 이후 산란을 우선적으로 양극화 현상 방향에 수직이다 따라서 각 비트 길이의 빛과 어두운 패턴 주기적으로 행해진다.
디자인
파이버에 [1]복굴절을 작성하기 위해 여러 가지 다른 설계가 사용됩니다.섬유는 기하학적으로 비대칭이거나 그림과 같이 타원 클래딩을 사용하는 설계와 같이 비대칭인 굴절률 프로파일을 가질 수 있다.또는 섬유에 영구적으로 유도되는 응력은 응력 복굴절을 발생시킨다. 이는 클래드에 포함된 다른 재료의 로드를 사용하여 달성할 수 있다.여러 가지 형태의 막대를 사용하여 "PANDA"나 "BOW-tie"와 같은 브랜드 이름으로 판매됩니다.("PANDA"는 팬더의 얼굴과 섬유 단면의 유사성을 의미하며 "편광 유지 및 흡수 저감"의 약자이기도 합니다.
일반(원대칭) 싱글 모드 파이버를 사용하여 비틀기만 하면 원형 복굴절 광섬유를 만들 수 있으며, 그 결과 내부 비틀림 응력이 발생합니다.이로 인해 좌우 원형 편광의 위상 속도가 크게 다릅니다.따라서 두 원형 편광은 그 사이에 거의 혼선을 일으키지 않고 전파된다.
적용들
편파 유지 광섬유는 광섬유 감지, 간섭계 및 양자 키 분포와 같은 특수한 용도에 사용됩니다.변조기는 입력으로 편광을 필요로 하기 때문에 소스 레이저와 변조기 사이의 접속에도 일반적으로 사용됩니다.PM 파이버는 싱글모드 파이버보다 비용이 많이 들고 감쇠가 높기 때문에 장거리 전송에는 거의 사용되지 않습니다.또 다른 중요한 응용 분야는 항공우주 산업에서 널리 사용되는 광섬유 자이로스코프이다.
PM 파이버의 출력은 일반적으로 편광소멸비(PER)에 의해 특징지어집니다.편광소멸비는 데시벨 단위로 올바르게 편광된 빛과 잘못 편광된 빛의 비율입니다.PM 패치 코드와 양갈래의 품질은 PER 미터로 특징지을 수 있습니다.양호한 PM 파이버는 소광률이 20dB를 넘습니다.
레퍼런스
- ^ Carter, Adrian; Samson, Bryce (August 2004). "PANDA-style fibers move beyond telecom". Laser Focus World.
이 문서에는 General Services Administration 문서의 퍼블릭도메인 자료가 포함되어 있습니다.- MIL-STD-2196
이 문서에는 외부 링크
- 후지쿠라의 PANDA 파이버 사양 가장 일반적인 PM 파이버
- PM 파이버 편광 크로스톡
