Fibră rotundă PM
Conceptul de birefringence circulară poate fi introdus în fibră, astfel încât cele două moduri de polarizare cu unghi drept sunt polarizate circular în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic în fibră -- așa-numita fibră circulară PM. Cea mai comună modalitate de a obține birefringence inelar într-o fibră optică circulară (axial simetrică) este de a răsuci fibra, care produce o diferență în constantele de propagare între modul principal oscilant de polarizare circulară în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Astfel, modurile acestor două unde polarizate circular sunt decuplate. De asemenea, se poate considera că stresul extern poate schimba unghiul azimut în direcția lungimii fibrei, care poate genera birefringence inel pe fibra. Dacă o fibră optică este răsucită, se generează un stres de torsiune, rezultând proprietăți optice asociate cu distorsiunea.
Miezul fibrei fibrei poate fi, de asemenea, pus de-a lungul căii spiralate în placare, astfel încât birefringence inel poate fi, de asemenea, obținută. Acest lucru face ca lumina să călătorească de-a lungul unei căi în spirală, formând o rotație optică. Birefringence poate fi realizat numai datorită influenței geometriei. O astfel de fibră poate fi folosit ca o fibră de mod unic, și va provoca pierderi relativ mari în modul de ordine ridicată.
Fibra pm inelară cu structură de bază de fibră elicoidală poate fi utilizată în domeniul curentului de detectare în conformitate cu Efectul Faraday. Fibrele optice pot fi realizate folosind tije bimetalice și tuburi preformate, care rotesc tuburile preformate pentru a forma spirale în timpul desenului cu fibre.
Fibră liniară PM
Există două tipuri principale de fibre LINEAR PM, și anume tipul de polarizare unică și tipul de birefringence. În comparație cu cele două moduri de polarizare de bază, principala caracteristică a modului de polarizare unică este că are o pierdere mare de transmisie. Pentru tipurile de fibre birefringence, constantele de propagare între cele două moduri de polarizare în modul principal de oscilație sunt în mod evident diferite. Mai multe modele de fibre optice pot fi folosite pentru a menține polarizarea liniară, care va fi discutat mai târziu.
Sloturi de margine și tuneluri de margine fibre liniare PM
Fibra de slot de margine integrează două sloturi cu un indice de refracție mai mic decât indicele de placare. Sloturile sunt situate pe două laturi ale miezului central de fibră optică. Acest tip de fibră are o distribuție a indicelui de refracție în formă de W de-a lungul axei X și o distribuție a indicelui de refracție în trepte de-a lungul axei Y. Fibra de margine-tunel este un exemplu special de structura edge-slot. În aceste fibre liniare PM, anisotropia geometrică este introdusă în miezul fibrei pentru a obține fibre birefringence.
Fibră liniară PM cu componente stresate
O metodă eficientă de a introduce birefringence ridicat în fibră este de a introduce stresul non-uniformă cu simetrie geometrică dublă în miezul fibrei. Ca urmare a efectului foto elastic, stresul modifică indicele de refracție al miezului fibrei, care poate fi observat prin modelul de polarizare de-a lungul axului fibrei, precum și rezultatele birefringenței. Stresul necesar poate fi obținut prin utilizarea a două componente subliniate în mod egal și independent (SAPs) situate în regiunea de placare vizavi de miezul fibrei. Prin urmare, atâta timp cât indicele de refracție al SAPs este mai mic sau egal cu indicele de refracție a placarei, nu va exista nici un mod de oscilație secundar prin SAPs.
Cele mai frecvente forme utilizate pentru SAPs sunt forma papionului și cercul. Aceste fibre sunt numite papion și, respectiv, fibre panda. Secțiunile transversale ale acestor două fibre sunt prezentate în figura de mai jos. Birefringence modal utilizate în aceste fibre reprezintă birefringence geometrice și induse de stres. Birefringence geometrice este foarte mic și pot fi ignorate pentru fibra de bază circulară. S-a demonstrat că birefringence a acestor nuclee de fibre pot fi îmbunătățite atunci când SAPs sunt plasate aproape de miezul de fibre, dar trebuie să fie plasate foarte aproape de miezul de fibre, astfel încât nu există nici o creștere în pierderea de fibre, mai ales în cazul în care materialul de pe SAPs nu este dioxid de siliciu. Panda fibra a fost îmbunătățită pentru a atinge birefringence modul mai mare, pierdere foarte scăzută și crosstalk scăzut.
Sfat: În prezent, cea mai populară fibră PM din industrie este fibra panda rotundă. Panda fibra unul dintre multele avantaje față de alte fibre PM este dimensiunea fibrelor și diafragma numerică în comparație cu fibre convenționale single-mode. Pierderea minimă a dispozitivului este asigurată atunci când se utilizează ambele tipuri de lumină.
Fibră liniară PM cu structură eliptică
S-a efectuat primul studiu experimental propus al fibrelor practice de polarizare unică cu pierderi mici pe trei tipuri de structuri optice: miez eliptic, placare eliptică și fibră de teacă eliptică. Cercetarea timpurie a cablului de bază al fibrei eliptice implică calcularea birefringenței polarizării. În prima etapă, ghidul de undă dielectric dreptunghiular este utilizat pentru a estima birefringența fibrei de bază eliptice. În experimentul de a folosi fibre PM pentru prima dată, un fel de fibră cu miez de fibră formă dumbbell a fost fabricat. Lungimea bate polarizare poate fi redusă prin creșterea diferenței indicelui de refracție de placare miez de fibre. Cu toate acestea, din cauza limitărilor de aplicare practică, nu este posibil să se mărească diferența indicelui de refracție prea mult. Creșterea diferenței indicelui de refracție duce la pierderi de transmisie, iar epilarea devine mai dificilă, deoarece raza de bază trebuie redusă. Valoarea tipică birefringence pentru fibra eliptică este mai mare decât cea pentru fibre de placare eliptice. Dar pierderea miezului fibrei eliptice este mai mare decât cea a fibrei de placare eliptică.
Fibră liniară PM cu modulare a indicelui de refracție
Pentru o fibră polarizată unică care izolează lungimea de undă de întrerupere a două oscilații cu unghi drept, o metodă de creștere a lățimii benzii de frecvență este de a selecta o distribuție a indicelui de refracție care permite ca o singură stare de polarizare să fie la limită. Birefringence ridicat poate fi realizat prin introducerea modulare unghiulară la indicele de placare interioară a fibrei de trei straturi eliptice secțiune transversală. În studiul fibrelor optice eliptice cu trei straturi, se adoptă o abordare perturbație, în care ghidul de undă al miezului de fibră dreptunghiulară este asumat ca structură de referință. În operațiunile de polarizare unică, testele de birefringence pe trei straturi de fibre elipsoidale arată că modularea unghiulară adecvată a indicelui de placare interioară poate spori birefringența și extinde gama lungimii de undă.
Distribuția indicelui de refracție se numește profilul fluturelui. Acesta este un contur W asimetric, care este compus dintr-un miez consistent de fibre și placarea din jurul miezului de fibră. În placare, conturul are valoarea maximă a NCL, și se schimbă în sus în rază și unghi, și are starea maximă descrescătoare de-a lungul axei X. Există două proprietăți ale acestei forme pentru a realiza operațiunea de polarizare unică mod unic. În primul rând, forma este asimetrică, ceea ce va face ca constantele de propagare ale celor două moduri principale de oscilație la unghiuri drepte să fie diferite, iar în al doilea rând, atenuarea din interiorul castelului asigură faptul că fiecare mod are o lungime de undă de întrerupere. Fibrele fluture au o conductivitate slabă, astfel încât răspunsul la ecuația undelor scalare poate fi utilizat pentru a determina câmpul modului și constanta de propagare. Răspunsul se referă la funcțiile trigonometrice și funcțiile Mathieu, care sunt utilizate pentru a explica corelarea coordonatelor transversale în placarea miezului fibrei. Aceste funcții nu sunt ortogonale unele față de altele, care necesită un set infinit de funcții pentru a ține cont de câmpurile modale din diferite regiuni și pentru a îndeplini condițiile limită. Graficul de birefringență geometrică rezultat, în comparație cu frecvența standard V, arată că gradul în care indicele de refracție scade de-a lungul axei X crește asimetria, crescând astfel valorile maxime și V ale birefringenței. Valoarea maximă a birefringenței este caracteristică fibrelor non-circulare. Birefringence mod poate fi îmbunătățită prin introducerea anisotropie în fibra. Pentru anisotropie, aceasta poate fi realizată prin atribuirea unor distribuții diferite ale indicelui de refracție celor două polarizări ale unui mod. Birefringence geometrice este mai mică decât birefringence anisotropic. Cu toate acestea, scăderea în placare forma fluture poate oferi polarizare dublă la modul principal oscilant cutoff lungime de undă, care este separat printr-o fereastră de lungime de undă în care este posibil să se realizeze o singură polarizare singur mod de operare.
