I. Definisi dan Prinsip Inti Polarisasi-Mempertahankan Serat Optik
Polarisasi-Menjaga Serat Optik (PMOF) adalah serat optik khusus yang mempertahankan keadaan polarisasi stabil selama transmisi optik dengan meningkatkan birefringence. Prinsip intinya adalah memanfaatkan struktur yang sangat birefringent (seperti zona tegangan atau asimetri geometris) untuk menguraikan cahaya terpolarisasi linier menjadi mode ortogonal yang merambat sepanjang sumbu cepat (kecepatan cahaya cepat) dan sumbu lambat (kecepatan cahaya lambat). Dengan menekan kopling antara dua mode ini, arah polarisasi tetap tidak berubah.
Birefringence dan Panjang Ketukan: Koefisien birefringence (B) didefinisikan sebagai perbedaan indeks bias efektif antara sumbu cepat dan lambat (B=|nx - ny|). Panjang ketukan (LB=λ/B) mewakili jarak transmisi di mana perbedaan fasa antara kedua mode mencapai 2π. Semakin besar birefringence, semakin baik polarisasinya-menjaga kinerja [kutipan:7][kutipan:18]. **Perbedaan dari Serat Biasa**: Serat biasa menyebabkan gangguan keadaan polarisasi karena birefringence acak, sedangkan serat yang mempertahankan polarisasi, secara desain, memiliki sumbu birefringence yang tetap. Hal ini membuatnya cocok untuk aplikasi yang sensitif terhadap polarisasi seperti interferometer dan laser, namun memiliki kerugian yang lebih tinggi dan memerlukan penyelarasan polarisasi yang ketat.
II. Jenis dan Struktur Polarisasi-Mempertahankan Serat
1. Tipe Umum
PANDA:Birefringence dihasilkan melalui daerah tegangan simetris (biasanya didoping boron) di kedua sisi inti. Ini cocok untuk-produksi skala besar dan merupakan jenis yang umum di negara saya.
Busur-Dasi:Wilayah stres berbentuk-dasi-kupu-kupu, sehingga menghasilkan efek birefringence yang lebih kuat.
Tepi-Serat Lubang:Kelongsongnya berisi lubang udara simetris, yang mengatur birefringence melalui tekanan dan menawarkan sensitivitas tinggi.
Polarisasi Kristal Fotonik-Menjaga Serat:Berdasarkan bentuk birefringence, ia memiliki ketahanan yang kuat terhadap gangguan lingkungan dan cocok untuk kondisi suhu ekstrim.
2. Kategori Lainnya
● Berdasarkan koefisien birefringence, serat ini dibagi menjadi serat-birefringence tinggi (B≈10⁻⁴–10⁻³) dan-birefringence rendah. Yang pertama dicapai melalui inti elips atau tegangan asimetris.
AKU AKU AKU. Parameter Kinerja Utama
1. Rasio Kepunahan (PER)
Ini adalah indikator inti untuk mengukur kemampuan-mempertahankan polarisasi, yang didefinisikan sebagai rasio intensitas cahaya maksimum dalam keadaan polarisasi ortogonal (dalam dB). Semakin tinggi PER, semakin kuat-kemampuan mempertahankan polarisasi, yang dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:
● Birefringence (semakin besar B, semakin tinggi PER).
● Akurasi penyelarasan serat (kesalahan sudut θ antara sumbu cepat dan lambat harus sangat kecil).
2. Stabilitas Lingkungan
Perubahan suhu dan stres dapat menyebabkan crosstalk (crosstalk keadaan polarisasi). Polarisasi-kualitas tinggi-pemelihara serat harus mempertahankan kinerja yang stabil pada suhu yang berkisar antara -45 derajat hingga +85 derajat .
Sifat mekanis sepenuhnya memenuhi masa pakai 25 tahun.
Kinerja suhu
IV. Aplikasi Utama
1. Penginderaan Serat Optik
● Giroskop Serat Optik:Sebagai komponen inti sistem navigasi inersia militer, sistem ini bergantung pada-kontrol polarisasi presisi tinggi dari polarisasi-pemelihara serat optik.
● Hidrofon Serat Optik:Digunakan untuk deteksi sonar, memerlukan{0}}pemeliharaan status polarisasi jarak jauh.
2. Komunikasi Optik
● Sistem DWDM/EDFA:Polarisasi-mempertahankan serat mengurangi kehilangan ketergantungan-polarisasi dan meningkatkan kualitas sinyal.
● Transmisi optik yang koheren:Misalnya, komunikasi kuantum memerlukan penyelarasan polarisasi yang ketat.
3. Aplikasi lainnya
● Interferometri, pandu gelombang planar, dan resonator laser .
V. Tantangan Teknis dan Tren Pembangunan
1. Proses Persiapan
● Gambar bentuk awal memerlukan kontrol simetri geometris yang tepat (misalnya, lokasi zona tegangan pada serat Panda).
● Teknologi gambar serat kristal fotonik secara teknis menantang, namun memiliki kemampuan adaptasi lingkungan yang lebih baik.
2. Terobosan Dalam Negeri
negara saya telah mencapai produksi massal-polarisasi jenis-Panda yang mempertahankan serat, namun-produk kelas atas (misalnya, serat optik untuk giroskop) masih perlu meningkatkan kinerja.
3. Arah Penelitian yang Muncul
● Standarisasi pengukuran kopling mode untuk beberapa-polarisasi mode-serat yang dipertahankan.
● Penerapan stimulasi hamburan Brillouin (SBS) pada non-timbal balik dalam polarisasi-pemelihara serat.
VI. Tindakan Pencegahan Koneksi dan Penggunaan
● Polarisasi-mempertahankan konektor:Penyelarasan sumbu cepat dan lambat yang tepat (kesalahan θ<1°) is required to maintain a high extinction ratio.
● Penggilingan dan Meruncing:Polarisasi perangkat-mempertahankan serat memerlukan keseimbangan antara kinerja polarisasi dan kekuatan mekanik.
Bagian ini merangkum prinsip, desain, aplikasi, dan kemajuan teknologi polarisasi-pemelihara serat, mengutip analisis akademis, standar industri, dan dokumentasi teknis pabrikan. Untuk informasi lebih lanjut tentang jenis atau kasus aplikasi tertentu, silakan merujuk ke penjelasan rinci di halaman web yang relevan.
