Įvadas į poliarizaciją
Kai šviesa praeina per erdvės tašką, svyruojančio elektrinio lauko kryptis ir amplitudė laikui bėgant juda keliu. Elektromagnetinio lauko vektorius, esantis stačiu kampu vienas kitam skersinėje pjūvyje (plokštuma, statmena judėjimo krypčiai), reiškia poliarizuotą šviesos bangos signalą. Poliarizacija apibrėžiama naudojant elektrinio lauko vektorių kaip laiko funkciją, atsižvelgiant į skerspjūvio modelį. Poliarizaciją galima suskirstyti į linijinę, elipsinę arba apskritą poliarizaciją, iš kurių tiesinė poliarizacija yra paprasčiausia. Bet kokia poliarizacija yra šviesolaidinio perdavimo problema.
Bet kuri radijo ryšio ir šviesolaidinė matavimo sistema yra prietaisas, galintis analizuoti dviejų tipų šviesos bangų trukdžius. Negalime naudoti informacijos, kurią suteikia trikdžiai, nebent derinių amplitudės laikui bėgant išliks stabilios, ty šviesos bangos yra tos pačios poliarizacijos būsenos. Šiuo atveju būtina naudoti optines skaidulas, galinčias perduoti stabilias poliarizacijos būsenas. Taigi, norėdami išspręsti šią problemą,optinių skaidulųbuvo sukurti, galintys išlaikyti poliarizaciją.
Kas yra PM pluoštas?
Šviesos poliarizacijos sklaida pluošte tampa nekontroliuojama (priklausomai nuo bangos ilgio) ir priklauso nuo bet kokio pluošto lenkimo bei temperatūros būsenos. Norint pasiekti norimas optines savybes, reikia specialių optinių skaidulų, kurias veikia šviesos poliarizacija, kai ji praeina per skaidulą. Daugelis sistemų, tokių kaip skaiduliniai interferometrai ir jutikliai, skaiduliniai lazeriai ir elektrooptiniai moduliatoriai, taip pat turi nuo poliarizacijos priklausomus nuostolius, kurie turi įtakos sistemos veikimui. Šią problemą galima išspręsti naudojant specialius optinius pluoštus, vadinamus PM skaidulomis.
PM pluošto principas
Jei į pluoštą skleidžiamos šviesos poliarizacija yra bendraašė su dvigubo lūžio ašimi, tokia ji išliks net ir sulenkus pluoštą. Pagal vienodo režimo sujungimo principą galima suprasti šio reiškinio fizinį principą. Dėl stipraus dvigubo lūžio reiškinio dviejų poliarizacijos režimų sklidimo konstantos skiriasi, todėl santykinis susijusių režimų susitikimas linkęs greitai dreifuoti. Todėl tol, kol bet kokie trukdžiai išilgai šviesos turi efektyvų erdvinį Furjė komponentą (ir bangos skaičių, atitinkantį dviejų režimų sklidimo konstantų skirtumą), jis gali būti veiksmingai suderintas su abiem režimais. Jei skirtumas yra pakankamai didelis, bendras šviesos sutrikimas keisis palaipsniui ir lėtai, kad būtų pasiektas efektyvus režimo sujungimas. Taigi PM pluošto principas yra pakankamai skirtingas.
Vienas iš labiausiai paplitusių optinio pluošto tolimojo ryšio pritaikymų PM pluoštas naudojamas šviesai iš vienos vietos į kitą įvesti į tiesinės poliarizacijos būseną. Norint pasiekti tokį rezultatą, turi būti įvykdytos kelios sąlygos. Įvesties pluoštas turi būti labai poliarizuotas, kad būtų išvengta lėtos ašies ir greitos ašies režimų perdavimo, kai išvesties poliarizacijos būsena yra nenuspėjama.
Dėl tos pačios priežasties elektrinis laukas įoptinis pluoštasturi būti tiksliai ir tiksliai sulygiuoti su pagrindine optinio pluošto ašimi (pramonėje tai paprastai yra lėtoji ašis). Jei PM pluošto kelio kabelis sudarytas iš segmentuotų skaidulų, sujungtų pluošto jungtimis arba sujungimo jungtimis, pluošto sukimosi ir padėties suderinimas yra labai svarbi problema. Be to, jungtis turi būti sumontuota ant PM skaidulos, o montuojant jungtį dėl susidariusio vidinio įtempio elektrinis laukas nebus projektuojamas į optinę ašį, kuri nenaudojama šviesolaidyje.
PM pluošto pritaikymas
PM pluoštai naudojami tose srityse, kuriose poliarizacijos dreifas neleidžiamas, pavyzdžiui, temperatūros pokyčiai. To pavyzdžiai yra skaiduliniai interferometrai ir kai kurie skaiduliniai lazeriai. Tokių skaidulų naudojimo trūkumas yra tas, kad jiems paprastai reikia tikslios poliarizacijos orientacijos, o tai gali sukelti daugiau problemų. Tuo pačiu metu sklidimo nuostoliai yra didesni nei standartinių optinių skaidulų, todėl sunku išlaikyti visų tipų optinius pluoštus poliarizaciją išlaikančioje formoje.
PM skaidulos naudojamos specifinėse srityse, tokiose kaip skaidulų jutimo programos, interferometrija ir kvantinio rakto paskirstymas. Jis taip pat dažnai naudojamas tolimojo ryšio tarp lazerinių generatorių ir moduliatorių, kuriems reikalinga poliarizuota šviesa, įvestis. Jis retai naudojamas perdavimui dideliais atstumais, nes PM pluoštas yra labai brangus ir turi didesnį slopinimą nei vienmodis pluoštas.
PM pluošto naudojimo reikalavimai
Gnybtas: kai PM skaidulos gnybtas yra optinė jungtis, svarbu įtempimo strypą prijungti prie jungties, paprastai naudojant raktą.
Sujungimas: PM pluoštų sujungimas taip pat turėtų būti atliekamas labai atsargiai. Kai pluoštas sulydomas, X, Y ir Z ašys turi būti gerai išdėstytos, o sukimosi padėtis turi būti gerai išdėstyta, kad įtempių juostą būtų galima tiksliai nustatyti.
Kitas reikalavimas – krintanti sąlyga pluošto gale turi atitikti skersinės pagrindinės pluošto ašies kryptį.pluoštasskerspjūvis.
