Увод у поларизацију
Како светлост пролази кроз тачку у свемиру, правац и амплитуда осцилирајућег електричног поља путују дуж путање током времена. Вектор електромагнетног поља под правим углом један према другом у попречном пресеку (раван окомита на смер напредовања) представља сигнал поларизованог светлосног таласа. Поларизација је дефинисана коришћењем вектора електричног поља као функције времена, у складу са узорком који се прати преко попречног пресека. Поларизација се може поделити на линеарну, елиптичку или кружну поларизацију, од којих је линеарна поларизација најједноставнија. Поларизација било које врсте је проблем у преносу оптичких влакана.
Сваки систем радио комуникације и оптичких мерних система је уређај који може да анализира сметње између две врсте светлосних таласа. Не можемо користити информације добијене интерференцијом осим ако амплитуде комбинација не остану стабилне током времена, то јест, светлосни таласи су у истом стању поларизације. У овом случају је неопходно користити оптичка влакна способна за пренос стабилних поларизационих стања. Дакле, да би се решио овај проблем,оптичка влакнакоји могу одржати поларизацију развијени су.
Шта су ПМ влакна?
Дифузија поларизације светлости у влакну постаје неконтролисана (у зависности од таласне дужине) и зависи од било каквог савијања влакна као и од температурног стања. За постизање жељених оптичких својстава потребна су специјална оптичка влакна, на која утиче поларизација светлости док она пролази кроз влакно. Многи системи, као што су фибер интерферометри и сензори, оптички ласери и електро-оптички модулатори, такође имају губитке зависне од поларизације који утичу на перформансе система. Овај проблем се може решити коришћењем специјалних оптичких влакана званих ПМ влакна.
Принцип ПМ влакана
Ако је поларизација светлости која се емитује у влакно коаксијална са дволомном осом, то ће остати чак и ако је влакно савијено. Према принципу спреге униформног мода, физички принцип иза овог феномена може се разумети. Због феномена јаког двоструког преламања, константе пропагације два поларизациона мода су различите, тако да релативни сусрет укључених модова има тенденцију да се брзо помера. Стога, све док било која интерференција дуж светлости има ефективну просторну Фуријеову компоненту (и таласни број који одговара разлици између константи пропагације два мода), може се ефикасно ускладити са оба мода. Ако је разлика довољно велика, општи поремећај у светлу ће се мењати постепено и полако да би се постигла ефективна спрега режима. Дакле, принцип ПМ влакана чини довољну разлику.
Међу најчешћим применама комуникације оптичких влакана на даљину, ПМ влакно се користи за увођење светлости са једног места на друго у стање линеарне поларизације. Да би се постигао овај резултат, мора се испунити неколико услова. Улазно влакно мора бити високо поларизовано да би се избегло преношење спорих и брзих режима осе, у којима је стање поларизације излаза непредвидиво.
Из истог разлога, електрично поље уоптичко влакноморају бити прецизно и прецизно поравнати са главном осом оптичког влакна (која је обично спора оса у индустријској пракси). Ако се кабл путање ПМ влакана састоји од сегментираних влакана повезаних конекторима за влакна или спојевима за спајање, усклађивање ротације и позиционирања влакана је веома критичан проблем. Поред тога, конектор мора бити инсталиран на ПМ влакно, а током уградње конектора, унутрашњи напон који се ствара неће проузроковати да се електрично поље пројектује на оптичку осу која се не користи на влакну.
Примене ПМ влакана
ПМ влакна се користе у областима где поларизациони дрифт није дозвољен, као што су промене температуре. Примери за то су фибер интерферометри и неки ласери са влакнима. Недостатак коришћења оваквих влакана је што обично захтевају прецизну оријентацију поларизације, што може изазвати више проблема. Истовремено, губитак простирања је већи него код стандардних оптичких влакана и тешко је задржати све врсте оптичких влакана у облику задржавања поларизације.
ПМ влакна се користе у специфичним апликацијама као што су апликације за детекцију влакана, интерферометрија и дистрибуција квантне кључеве. Такође се обично користи у комуникацијама на даљину између ласерских генератора и модулатора, који захтевају поларизовано светло као улаз. Ретко се користи за пренос на велике удаљености јер је ПМ влакно веома скупо и има веће слабљење од једномодног влакна.
Захтеви за употребу ПМ влакана
Терминал: Када је терминал ПМ влакна оптички конектор, важно је спојити напонски штап на конектор, обично помоћу кључа.
Спајање: Спајање ПМ влакана такође треба обавити веома пажљиво. Када је влакно спојено, осе Кс, И и З треба да буду добро позициониране, а позиционирање ротације мора бити добро позиционирано тако да шипка за напрезање може бити прецизно позиционирана.
Други захтев је да упадни услов на крају влакна мора бити у складу са смером попречне главне осевлакнопопречни пресек.
