Skautun-viðhalda trefjar (PM) varðveita stöðuga línulega skautun með því að gera eitthvað sem gæti hljómað gagnsæ: það kynnir vísvitandisterkur, vel-skilgreindur tvíbrjótur. Í stað þess að reyna að gera trefjarnar fullkomlega samhverfa, skapar PM trefjar tvo hornrétta skautun eiginhama með mismunandi áhrifaríkum brotstuðulum og útbreiðslufastum.
Þessi innbyggði-munur er miklu meiri og stjórnaðari en veiki, tilviljanakenndu tvíbrjófunin sem venjulegir trefjar geta fengið vegna beygju, afgangsálags, hitabreytinga eða ófullkomleika í framleiðslu. Þegar inntaksskautunin er í takt við einn af aðalásum trefjanna, er óæskileg tenging í hornrétta skautunarhaminn mjög bæld niður. Fyrir víðtækari kynningu á því hvernig ljós er stýrt í trefjum, sjá þetta yfirlit yfir-ljósleiðarareglur og uppbyggingu.
Hvað er skautun-viðhalda trefjum?
PM trefjar eru sérstakur ljósleiðari hannaður til að viðhalda stefnu línulega skautaðs ljóss. Venjulega er það einn-hamur trefjar með vísvitandi ósamhverfu streitu eða rúmfræðisniði. Ef þú ert að bera saman PM trefjar við hefðbundna hönnun, er yfirlit Hengtong ummismunandi gerðir ljósleiðaraveitir gagnlegan bakgrunn um staðlaða trefjaflokka.
PM trefjar gera þaðekkivarðveita hvert handahófskennt inntakskautunarástand. Áreiðanlegasta rekstrarskilyrði þess fæst þegar línulega skautuðu ljósi er varpað meðfram einum af tveimur megin tvíbrjótandi ásum þess. Þeir ásar eru almennt kallaðirhraður ásoghægur ás.
Hvernig sterkur tvíbrjótur kemur í veg fyrir skautunartengingu
Lykilhugmyndin er ekki sú að umhverfisálag sé alltaf „of veikt“ til að hafa áhrif á trefjarnar. Heldur skapar sterk tvíbrotning mikinn mun á útbreiðslufastum tveggja rétthyrndra skautunareiginhamanna. Vegna þess að hlutfallslegur fasi þeirra breytist hratt meðfram trefjaranum, eru venjulegar hægfara truflanir lélegar í að tengja ljósafl samfellt frá einum eiginham í aðra.
Klassískur Optica pappír áskautun sem heldur í trefjum sem eru truflaðar af handahófilýsir mjög tvíbrjótandi PM trefjum með tilliti til tvíbrots þeirra og skautunarlengdar. Í raun framleiðir sterkari tvíbrjótur styttri slaglengd, sem gerir dæmigerðar langa-truflanir óvirkari við akstursstillingartengingu.
Fast Axis og Slow Axis
Helstu skautunarásarnir tveir hafa mismunandi virka brotstuðul. Ásinn með lægri virka brotstuðulinn er hraði ásinn vegna þess að fasahraði hans er hærri, en ásinn með hærri virka brotstuðulinn er hægi ásinn.
Ef inntaks rafsviðið er í takt við annan hvorn ásinn er helst aðeins einn skautun eiginhamur spenntur. Með litlum krafti í hornréttri stillingu helst línulega skautunin sem hleypt er af stað stöðugri þegar hún breiðist út.
Polarization Beat Length
Pólunarslögslengdin er fjarlægðin sem skautunareiginhamarnir tveir safna hlutfallslegri fasafærslu upp á 2π. Fyrir bylgjulengd λ og virkan vísitölumun Δn er hægt að skrifa það sem:
Lb = λ / |Δn|
Fyrir tiltekna bylgjulengd samsvarar stærra tvíbroti styttri slaglengd. Slaglengd er því gagnleg verkfræðileg vísbending um hversu sterkt skautunarhamirnir tveir eru aðskildir.
Hvernig er tvíbrjótur innbyggður í PM trefjar?
Tvær algengar hönnunaraðferðir eru álags-framkallaður tvíbrjótur og rúmfræði-framkallaður tvíbrjótur. Báðir skapa stöðugan mun á áhrifaríkum brotstuðulum tveggja rétthyrndra skautunarhamanna. Snemma rannsókn á hagnýtri sjónfræði borið beint samanstreitu-framkallað og sporöskjulaga-kjarnaskautun-viðhald trefjar, þar á meðal hegðun þeirra í -lengd.
Streita-Tvíbrjótur af völdum: PANDA og slaufur-Trefjar
Í streitu-framkölluðum PM trefjum eru sérhönnuð streituvaldandi svæði-sett í kringum kjarnann. Í PANDA trefjum eru tveir-álagshlutar staðsettir á gagnstæðum hliðum kjarnans. Þessi svæði nota venjulega glersamsetningar með varma-þenslueiginleika sem eru ólíkir kísilinu í kring.
Þegar trefjarinn kólnar eftir teikningu skapar misræmið í varmasamdrætti stjórnað afgangsálagssvið yfir kjarnann. Í gegnum ljósteygjuáhrifin framleiðir þessi streita mismunandi brotstuðul eftir tveimur hornréttum áttum. Bow-trefjar nota aðra streitu-svæðisrúmfræði til að ná sama grunnmarkmiði: stöðugum, sterkum línulegum tvíbrjótum.
Geometry-Induced tvíbrynning: sporöskjulaga-kjarna trefjar
Önnur aðferð er að gera kjarnann sjálfan ósamhverfan, svo sem sporöskjulaga kjarna. Rúmfræðilega ósamhverfan breytir jaðarskilyrðunum sem sjást af tveimur hornréttum skautuðum stillingum, sem framleiðir mismunandi áhrifaríkar brotstuðul, jafnvel án þess að treysta á sömu streitu-stangarfyrirkomulagið sem notað er í PANDA trefjum.
Niðurstaðan er aftur par af vel-skilgreindum skautunareigásum sem geta haldið uppi línulegri skautun þegar inntakið er rétt stillt.
Hvað gerist ef inntaksskautunin er röng?
Ef ljós er hleypt af stokkunum í horn að aðalásunum, brotnar inntakssviðið niður í þætti eftir báðum eiginhamunum. Báðar stillingarnar dreifast síðan samtímis og safna fasa á mismunandi hraða.
Við 45 gráðu skothorn, til dæmis, eru ásarnir tveir spenntir með sambærilegum sviðum. Hlutfallslegur áfangi á milli þeirra breytist með útbreiðslufjarlægð og getur einnig brugðist við bylgjulengdum og umhverfisbreytingum. Úttakið getur því orðið sporöskjulaga eða snúist frekar en að vera í upprunalegu línulegu ástandi.
Þetta er ástæðan fyrir því að PM-kerfi krefjast snúningsstillingar, ekki aðeins við sjósetningarpunktinn heldur einnig við tengjur og splæsingar. Fyrir almenn grundvallaratriði tenginga, sjágrunnatriði ljósleiðaratengis-; fyrir varanlega liðum, þessi leiðarvísir tiltrefjasamruniveitir tengdan splicing bakgrunn. Rannsóknir átekur þátt í skautun-viðhalda einhleypum-ham trefjumsýnir einnig hvers vegna misskipting áss í lið getur flutt orku í óæskilegt skautunarástand.
Hvernig er árangur PM trefja mældur?
Nokkrar breytur eru gagnlegar þegar tilgreint er eða metið PM trefjakerfi:
- Tvíbrjótur (Δn):virka brota-munurinn á milli helstu skautunarhamanna tveggja.
- Slaglengd:fjarlægðin sem þarf til 2π hlutfallslegrar fasasöfnunar á milli þessara tveggja stillinga. Styttri slaglengd gefur að jafnaði til kynna sterkari tvíbrot á sömu bylgjulengd.
- Polarization extinction ratio (PER):mælikvarði á hversu mikið ljósafl er eftir í æskilegri skautun miðað við rétthyrndu skautunina. Hærra PER gefur til kynna betri skautunarhreinleika.
- Polarization crosstalk:magn óæskilegs afls sem er tengt frá hleyptum eiginásnum inn í hornrétta eiginásinn.
- Ásjöfnun:snúningsnákvæmni milli inntakskautunar, trefjaásanna, tengilyklunar og skeytastefnu.
Þessar PM-sértæku mælingar eru frábrugðnar almennum kapalhæfnisprófum eins og dempun, innsetningartapi, OTDR greiningu, togprófun og umhverfisprófun. Yfirlit Hengtong umljósleiðaraprófun-útskýrir þá víðtækari sjón- og vélrænni prófunarflokka.
Hvar er skautun-viðhalda trefjum notuð?
PM trefjar eru notaðir þegar óstjórnað skautunarrek myndi draga úr mælingarnákvæmni, trufla mótun eða óstöðugleika ljóskerfis. Dæmigert forrit fela í sér ljósleiðara-sjónauka, víxlmælingaskynjara, samhangandi ljóskerfi, leysisendingar, trefjaleysir og skautun-viðkvæman prófunarbúnað.
Í mörgum þessara kerfa er val á trefjum aðeins einn hluti af hönnuninni. Heildar sjónleiðin verður einnig að varðveita stefnu áss í gegnum pigtails, tengi, skeyti, tengi og aðra íhluti.
PM Fiber vs Standard Single-Mode Fiber
Hefðbundin ein-ham trefjar leiðbeina einni staðbundinni stillingu en styður samt tvö hornrétt skautun. Lítil handahófskennd tvíbrot meðfram venjulegum trefjum getur valdið því að skautunarástand þróast ófyrirsjáanlegt með hitastigi, beygju og streitu.
PM trefjar starfa einnig almennt í einum staðbundnum ham, en vísvitandi sterk tvíbrjóting þess skilur aðskilin tvö skautun eiginhamana nóg til að draga úr tengingu á milli þeirra. Þetta er grundvallarástæða þess að PM trefjar geta viðhaldið valinni línulegri skautun á meðan venjulegar einfaldar-ham trefjar geta almennt ekki tryggt sömu skautunarstefnu við úttakið.
Fyrir vöru-bakgrunn um hefðbundna ljósleiðara geturðu líka skoðað Hengtong'sljósleiðarasafn.
Algengar spurningar
Viðheldur PM trefjar einhverju skautunarástandi?
Nei. PM trefjar eru fyrst og fremst hannaðir til að viðhalda línulegri skautun sem hleypt er af stað eftir einni af aðalásunum. Ef báðir ásarnir eru spenntir, breytist hlutfallslegur áfangi milli stillinganna meðan á útbreiðslu stendur, þannig að úttaksástandið getur verið breytilegt.
Hver er munurinn á hraða ás og hæga ás?
Hraðásinn hefur lægri virka brotstuðul og því hærri fasahraða. Hægi ásinn hefur hærri virka brotstuðul og lægri fasahraða. Saman mynda þeir tvo megin tvíbrjótandi ása trefjanna.
Hvað gerist ef ljós er varpað í 45 gráður á PM ásana?
Báðar skautunareiginhamirnir eru spenntir. Vegna þess að þeir breiða út með mismunandi fasaföstum, breytist hlutfallslegur fasi þeirra meðfram trefjum, þannig að úttakskautunin verður almennt ekki í sama línulegu ástandi og inntakið.
Er PM trefjar það sama og skautandi trefjar?
Nei. PM trefjar eru hannaðir til að leiðbeina báðum hornréttum skautunareiningum á sama tíma og bæla tengingu á milli þeirra. Skautun eða einskautun trefjar- er hönnuð þannig að ein skautun er mjög studd eða hornrétt skautun er mjög dregin.
Getur beyging eða hitabreyting haft áhrif á PM trefjar?
Já. PM trefjar eru ónæmari fyrir skautunarbreytingum af völdum dæmigerðra umhverfistruflana, en það er ekki ónæmt fyrir alvarlegu álagi, þéttum beygju, tengispennu, lélegri splicing eða misskipting á ás. Þessi áhrif geta aukið þverræðu og dregið úr PER.
Hvað ætti að tilgreina við kaup á PM trefjasamstæðu?
Gagnlegar forskriftir eru meðal annars rekstrarbylgjulengd, PM trefjarhönnun, dempun, slaglengd eða tvíbrjótur, PER eða þvertaling, gerð tengis, tengilykill-til-ásstefnu, trefjalengd, húðunar- eða jakkakröfur og nauðsynlegar prófunarskýrslu. Ef verkefnið þitt felur einnig í sér sérsniðnar ljósleiðarasamstæður-eða kapalsamþættingu,hafðu samband við Hengtongmeð umsókninni og nauðsynlegum forskriftum svo hægt sé að staðfesta viðeigandi getu fyrir tilvitnun.
Samantekt
Skautun-viðhalda trefjum „læsir“ skautun ekki með því að útiloka tvíbrjótingu. Það gerir hið gagnstæða: það skapar sterka, stýrða tvíbrjótingu þannig að tveir rétthyrndu skautun eiginhamanna hafa nægilega mismunandi útbreiðslufasta. Þegar ljósi er hleypt af stað meðfram einum aðalás, bælir þessi aðskilnaður óæskilegri stillingutengingu og hjálpar til við að varðveita línulega skautun.
Hagnýtu lyklarnir eru einfaldir: veldu viðeigandi PM-hönnun, skildu hraðvirka og hæga ása hennar, notaðu slaglengd og skautun krosstalk eða PER sem frammistöðuvísa og viðhaldið nákvæmri snúningsjöfnun í gegnum hverja sjósetningu, tengi og splæsingu í ljósleiðinni.