I. Definitie en kernprincipes van polarisatie-Instandhouding van optische vezels
Polarisatie-Maintaining Optical Fiber (PMOF) is een gespecialiseerde optische vezel die de stabiele polarisatiestatus handhaaft tijdens optische transmissie door de dubbele breking te verbeteren. Het kernprincipe is het gebruik van sterk dubbelbrekende structuren (zoals spanningszones of geometrische asymmetrie) om invallend lineair gepolariseerd licht te ontbinden in orthogonale modi die zich voortplanten langs de snelle as (hoge lichtsnelheid) en de langzame as (langzame lichtsnelheid). Door de koppeling tussen deze twee modi te onderdrukken, blijft de polarisatierichting onveranderd.
Dubbele breking en slaglengte: De dubbele brekingscoëfficiënt (B) wordt gedefinieerd als het effectieve brekingsindexverschil tussen de snelle en langzame assen (B=|nx - ny|). De beatlengte (LB=λ/B) vertegenwoordigt de transmissieafstand waarbij het faseverschil tussen de twee modi 2π bereikt. Hoe groter de dubbele breking, hoe beter de polarisatie-het behoud van de prestaties [citation:7][citation:18]. **Verschil met gewone vezels**: gewone vezels veroorzaken verstoringen van de polarisatietoestand als gevolg van willekeurige dubbele breking, terwijl polarisatie-behoudende vezels, door hun ontwerp, een vaste dubbele brekingsas hebben. Dit maakt het geschikt voor polarisatiegevoelige toepassingen-zoals interferometers en lasers, maar het lijdt onder hogere verliezen en vereist een strikte uitlijning van de polarisatie.
II. Soorten en structuren van polarisatie-Vezelbehoud
1. Veel voorkomende typen
PANDA:Dubbele breking wordt gegenereerd door symmetrische spanningsgebieden (meestal gedoteerd met boor) aan beide zijden van de kern. Dit is geschikt voor productie op grote-schaal en is het reguliere type in mijn land.
Vlinderdas-:Het spanningsgebied heeft de vorm van een strik-stropdas-, wat resulteert in een sterker dubbelbrekingseffect.
Rand-Gatvezel:De bekleding bevat symmetrische luchtgaten, die de dubbele breking door druk reguleren en een hoge gevoeligheid bieden.
Fotonische kristalpolarisatie-Vezel behouden:Gebaseerd op dubbele breking van de vorm, heeft het een sterke weerstand tegen omgevingsinvloeden en is het geschikt voor extreme temperatuuromstandigheden.
2. Andere categorieën
● Op basis van de dubbele brekingscoëfficiënt wordt deze verdeeld in vezels met hoge-dubbele breking (B≈10⁻⁴–10⁻³) en vezels met lage-dubbele breking. De eerste wordt bereikt door een elliptische kern of asymmetrische spanning.
III. Belangrijkste prestatieparameters
1. Uitstervingsratio (PER)
Dit is een kernindicator voor het meten van het polarisatie-behoudvermogen, gedefinieerd als de verhouding van de maximale lichtintensiteiten in orthogonale polarisatietoestanden (in dB). Hoe hoger de PER, hoe sterker het polarisatie-behoudvermogen, dat wordt beïnvloed door de volgende factoren:
● Dubbele breking (hoe groter de B, hoe hoger de PER).
● Nauwkeurigheid van de vezeluitlijning (de hoekfout θ tussen de snelle en langzame assen moet extreem klein zijn).
2. Milieustabiliteit
Veranderingen in temperatuur en stress kunnen overspraak veroorzaken (polarization state crosstalk). Hoge-polarisatie-vezels moeten stabiele prestaties behouden bij temperaturen van -45 graden tot +85 graden.
Mechanische eigenschappen voldoen volledig aan de levensduur van 25 jaar.
Temperatuurprestaties
IV. Belangrijkste toepassingen
1. Glasvezeldetectie
● Vezeloptische gyroscoop:Het is een kerncomponent van militaire traagheidsnavigatiesystemen en is afhankelijk van de zeer-precieze polarisatiecontrole van polarisatie-het behouden van glasvezel.
● Vezel optische hydrofoon:Het wordt gebruikt voor sonardetectie en vereist onderhoud van de polarisatiestatus over lange- afstanden.
2. Optische communicatie
● DWDM/EDFA-systemen:Polarisatie-het behoud van glasvezel vermindert polarisatie-afhankelijk verlies en verbetert de signaalkwaliteit.
● Coherente optische transmissie:Kwantumcommunicatie vereist bijvoorbeeld een strikte afstemming van de polarisatie.
3. Andere toepassingen
● Interferometrie, vlakke golfgeleiders en laserresonatoren.
V. Technische uitdagingen en ontwikkelingstrends
1. Voorbereidingsproces
● Voorvormtekenen vereist nauwkeurige controle van de geometrische symmetrie (bijvoorbeeld de locatie van de spanningszone in Panda-vezels).
● De technologie voor het trekken van fotonische kristalvezels is technisch uitdagend, maar kan zich beter aanpassen aan de omgeving.
2. Binnenlandse doorbraak
mijn land heeft de massaproductie van Panda-type polarisatie- gerealiseerd met behoud van vezels, maar hoogwaardige- producten (bijvoorbeeld optische vezels voor gyroscopen) moeten de prestaties nog verbeteren.
3. Opkomende onderzoeksrichtingen
● Standaardisatie van moduskoppelingsmetingen voor enkele-moduspolarisatie-behoudende vezels.
● Toepassing van gestimuleerde Brillouin-verstrooiing (SBS) op niet-wederkerigheid in polarisatie-behoud van vezels.
VI. Voorzorgsmaatregelen voor aansluiting en gebruik
● Polarisatie-behoud van connectoren:Nauwkeurige uitlijning van de snelle en langzame assen (θ-fout<1°) is required to maintain a high extinction ratio.
● Slijpen en taps toelopen:Apparaatpolarisatie-het in stand houden van vezels vereist een evenwicht tussen polarisatieprestaties en mechanische sterkte.
In dit gedeelte worden de principes, het ontwerp, de toepassingen en de technologische vooruitgang van polarisatie-het behoud van vezels samengevat, waarbij academische analyses, industriestandaarden en technische documentatie van de fabrikant worden aangehaald. Voor meer informatie over specifieke typen of toepassingsgevallen verwijzen wij u naar de uitgebreide beschrijvingen op de betreffende webpagina’s.
