Στρογγυλή ίνα PM
Η έννοια της κυκλικής δίφραξης μπορεί να εισαχθεί στην ίνα, οπότε οι δύο τρόποι πόλωσης δεξιάς γωνίας είναι κυκλικά πολωμένοι δεξιόστροφα και αριστερόστροφα στην ίνα - η λεγόμενη κυκλική ίνα PM. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος για την επίτευξη διπλής διείσδυσης δακτυλίου σε μια κυκλική (αξονικά συμμετρική) οπτική ίνα είναι η περιστροφή της ίνας, η οποία παράγει μια διαφορά στις σταθερές διάδοσης μεταξύ του κύριου τρόπου ταλάντωσης της κυκλικής πόλωσης σε δεξιόστροφα και αριστερόστροφα. Έτσι, οι τρόποι αυτών των δύο κυκλικά πολωμένων κυμάτων αποσυνδέονται. Μπορεί επίσης να θεωρηθεί ότι η εξωτερική τάση μπορεί να αλλάξει τη γωνία αζιμουθίου προς την κατεύθυνση του μήκους της ίνας, η οποία μπορεί να προκαλέσει διχασμό δακτυλίου στην ίνα. Εάν μια οπτική ίνα στρίβεται, δημιουργείται τάση στρέψης, με αποτέλεσμα οπτικές ιδιότητες που σχετίζονται με παραμόρφωση.
Ο πυρήνας ινών της ίνας μπορεί επίσης να τοποθετηθεί κατά μήκος της σπειροειδούς διαδρομής στην επένδυση, έτσι ώστε να μπορεί επίσης να ληφθεί διχασμός δακτυλίου. Αυτό προκαλεί το φως να κινείται κατά μήκος μιας σπειροειδούς διαδρομής, σχηματίζοντας μια οπτική περιστροφή. Το Birefringence μπορεί να επιτευχθεί μόνο λόγω της επίδρασης της γεωμετρίας. Μια τέτοια ίνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ίνα μονής λειτουργίας και θα προκαλέσει σχετικά υψηλή απώλεια σε λειτουργία υψηλής τάξης.
Η δακτυλιοειδής ίνα PM με δομή πυρήνα ελικοειδούς ίνας μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον τομέα της ανίχνευσης ρεύματος σύμφωνα με το Faraday Effect. Οι οπτικές ίνες μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας διμεταλλικές ράβδους και προσχηματισμένους σωλήνες, οι οποίοι περιστρέφουν τους προσχηματισμένους σωλήνες για να σχηματίσουν σπείρες κατά τη σχεδίαση ινών.
Γραμμική ίνα PM
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ινών LINEAR PM, συγκεκριμένα τύπος μονής πόλωσης και τύπος διπλής διαφράγματος. Σε σύγκριση με τους δύο βασικούς τρόπους πόλωσης, το κύριο χαρακτηριστικό της λειτουργίας μονής πόλωσης είναι ότι έχει μεγάλη απώλεια μετάδοσης. Όσον αφορά τους τύπους ινών birefringence, οι σταθερές διάδοσης μεταξύ των δύο τρόπων πόλωσης στον κύριο τρόπο ταλάντωσης είναι προφανώς διαφορετικές. Πολλαπλά σχέδια οπτικών ινών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διατήρηση της γραμμικής πόλωσης, η οποία θα συζητηθεί αργότερα.
Γραμμές ίνες PM και αυλακώσεις άκρων
Η ίνα άκρης-υποδοχής ενσωματώνει δύο υποδοχές με δείκτη διάθλασης χαμηλότερο από τον δείκτη επένδυσης. Οι σχισμές βρίσκονται στις δύο πλευρές του κεντρικού πυρήνα ινών. Αυτός ο τύπος ινών έχει κατανομή διαθλαστικού δείκτη σχήματος W κατά μήκος του άξονα Χ και κατανομή δείκτη διαθλαστικής βαθμίδας κατά μήκος του άξονα Υ. Η ίνα άκρου-σήραγγας είναι ένα ειδικό παράδειγμα της δομής των άκρων. Σε αυτές τις γραμμικές ίνες ΡΜ, η γεωμετρική ανισοτροπία εισάγεται στον πυρήνα των ινών για να ληφθούν ίνες διχαλωτότητας.
Γραμμική ίνα PM με τεταμένα συστατικά
Μια αποτελεσματική μέθοδος για την εισαγωγή υψηλών διχαλωτικών συρραφών στις ίνες είναι η εισαγωγή της μη ομοιόμορφης τάσης με διπλή γεωμετρική συμμετρία στον πυρήνα των ινών. Ως αποτέλεσμα του ελαστικού φακού, η τάση αλλάζει τον δείκτη διάθλασης του πυρήνα της ίνας, ο οποίος μπορεί να παρατηρηθεί μέσω του μοτίβου πόλωσης κατά μήκος του άξονα της ίνας, καθώς και των αποτελεσμάτων της διχαλωτότητας. Η απαιτούμενη τάση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας δύο εξίσου και ανεξάρτητα τεντωμένα συστατικά (SAP) που βρίσκονται στην περιοχή επένδυσης απέναντι από τον πυρήνα των ινών. Επομένως, εφ 'όσον ο δείκτης διάθλασης των SAP είναι χαμηλότερος από ή ίσος με τον δείκτη διάθλασης της επένδυσης, δεν θα υπάρχει δευτερεύουσα λειτουργία ταλάντωσης μέσω των SAP.
Τα πιο κοινά σχήματα που χρησιμοποιούνται για τα SAP είναι το παπιγιόν και ο κύκλος. Αυτές οι ίνες ονομάζονται παπιγιόν και ίνες panda αντίστοιχα. Οι διατομές αυτών των δύο ινών φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Το τροπικό δίφθαλμο που χρησιμοποιείται σε αυτές τις ίνες αντιπροσωπεύει γεωμετρικά και επαγόμενα από το άγχος δίχτυα. Η γεωμετρική διάφραγμα είναι πολύ μικρή και μπορεί να αγνοηθεί για την κυκλική ίνα πυρήνα. Έχει αποδειχθεί ότι η διχαστικότητα αυτών των πυρήνων ινών μπορεί να βελτιωθεί όταν τα SAP τοποθετούνται κοντά στον πυρήνα των ινών, αλλά πρέπει να τοποθετηθεί πολύ κοντά στον πυρήνα των ινών, ώστε να μην υπάρχει αύξηση στην απώλεια ινών, ειδικά εάν το υλικό τα SAP δεν είναι διοξείδιο του πυριτίου. Το Panda fiber έχει βελτιωθεί για να επιτύχει υψηλότερη λειτουργία birefringence, πολύ χαμηλή απώλεια και χαμηλό crosstalk.
Συμβουλή: Προς το παρόν, οι πιο δημοφιλείς ίνες PM στη βιομηχανία είναι οι στρογγυλές ίνες Panda. Η ίνα Panda ένα από τα πολλά πλεονεκτήματα έναντι των άλλων ινών PM είναι το μέγεθος των ινών και το αριθμητικό άνοιγμα σε σύγκριση με τις συμβατικές ίνες μονής λειτουργίας. Η ελάχιστη απώλεια στη συσκευή διασφαλίζεται όταν χρησιμοποιείτε και τους δύο τύπους φωτός.
Γραμμική ίνα PM με ελλειπτική δομή
Πραγματοποιήθηκε η πρώτη προτεινόμενη πειραματική μελέτη πρακτικών ινών μονής πόλωσης χαμηλής απώλειας σε τρεις τύπους οπτικών δομών: ελλειπτικός πυρήνας, ελλειπτική επένδυση και ελλειπτικές ίνες θήκης. Η πρώιμη έρευνα του ελλειπτικού πυρήνα καλωδίων ινών περιλαμβάνει τον υπολογισμό της πολικότητας. Στο πρώτο στάδιο, ο ορθογώνιος διηλεκτρικός κυματοδηγός χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της διπλοδιαφυγής της ελλειπτικής ίνας πυρήνα. Στο πείραμα της χρήσης ινών PM για πρώτη φορά, κατασκευάστηκε ένα είδος ίνας με πυρήνα ινών σχήματος αλτήρα. Το μήκος κτύπου πόλωσης μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας τη διαφορά διαθλαστικού δείκτη της επένδυσης πυρήνα ινών. Ωστόσο, λόγω πρακτικών περιορισμών εφαρμογής, δεν είναι δυνατή η υπερβολική αύξηση της διαθλαστικής διαφοράς δείκτη. Η αύξηση της διαθλαστικής διαφοράς δείκτη έχει ως αποτέλεσμα απώλειες μετάδοσης και η σύνδεση γίνεται πιο δύσκολη επειδή η ακτίνα του πυρήνα πρέπει να μειωθεί. Η τυπική τιμή διπλής συχνότητας για ελλειπτικές ίνες είναι υψηλότερη από εκείνη για τις ελλειπτικές ίνες επένδυσης. Αλλά η απώλεια του ελλειπτικού πυρήνα των ινών είναι μεγαλύτερη από εκείνη των ελλειπτικών ινών επένδυσης.
Γραμμική ίνα PM με διαθλαστική διαμόρφωση δείκτη
Για μια μονοπολική ίνα που απομονώνει το μήκος κύματος αποκοπής δύο ταλαντώσεων ορθής γωνίας, μια μέθοδος για την αύξηση του πλάτους της ζώνης συχνοτήτων είναι να επιλέξετε μια κατανομή δείκτη διάθλασης που επιτρέπει μόνο μία κατάσταση πόλωσης να βρίσκεται στην αποκοπή. Το υψηλό δίφθαλμα μπορεί να επιτευχθεί εισάγοντας γωνιακή διαμόρφωση στον εσωτερικό δείκτη επένδυσης της ελλειπτικής ίνας διατομής τριών στρωμάτων. Στη μελέτη των ελλειπτικών οπτικών ινών διατομής τριών στρωμάτων, υιοθετείται μια προσέγγιση διαταραχής, στην οποία ο κυματοδηγός του ορθογώνιου πυρήνα των ινών θεωρείται ως δομή αναφοράς. Σε μία λειτουργία πολώσεως, οι δοκιμές διφθάλμωσης σε τρία στρώματα ελλειψοειδούς ίνας δείχνουν ότι η σωστή γωνιακή διαμόρφωση του εσωτερικού δείκτη επένδυσης μπορεί να ενισχύσει την αμφιβληστροειδή και να επεκτείνει το εύρος μήκους κύματος.
Η κατανομή διαθλαστικών δεικτών ονομάζεται προφίλ πεταλούδας. Αυτό είναι ένα ασύμμετρο περίγραμμα W, το οποίο αποτελείται από έναν συνεπή πυρήνα ινών και την επένδυση που περιβάλλει τον πυρήνα των ινών. Στην επένδυση, το περίγραμμα έχει τη μέγιστη τιμή NCL και αλλάζει προς τα πάνω σε ακτίνα και γωνία, και έχει τη μέγιστη καθοδική κατάσταση κατά μήκος του άξονα X. Υπάρχουν δύο ιδιότητες αυτού του σχήματος για την πραγματοποίηση μίας λειτουργίας απλής πόλωσης. Πρώτον, το σχήμα είναι ασύμμετρο, το οποίο θα κάνει τις σταθερές διάδοσης των δύο κύριων τρόπων ταλάντωσης σε ορθή γωνία διαφορετικές, και δεύτερον, η εξασθένιση εντός του κάστρου διασφαλίζει ότι κάθε λειτουργία έχει ένα μήκος κύματος αποκοπής. Οι ίνες πεταλούδας έχουν αδύναμη αγωγιμότητα, οπότε η απάντηση στην εξίσωση των βαθμών κύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του πεδίου λειτουργίας και της σταθεράς διάδοσης. Η απάντηση σχετίζεται με τις τριγωνομετρικές συναρτήσεις και τις συναρτήσεις Mathieu, οι οποίες χρησιμοποιούνται για να εξηγήσουν τη συσχέτιση των εγκάρσιων συντεταγμένων στην επένδυση του πυρήνα των ινών. Αυτές οι συναρτήσεις δεν είναι ορθογώνιες μεταξύ τους, οι οποίες απαιτούν ένα άπειρο σύνολο συναρτήσεων για να ληφθούν υπόψη τα πεδία των τρόπων σε διαφορετικές περιοχές και να ικανοποιηθούν οι όροι. Το προκύπτον γεωμετρικό διάγραμμα διπλοσυγκέντρωσης, σε σύγκριση με την τυπική συχνότητα V, δείχνει ότι ο βαθμός στον οποίο ο δείκτης διάθλασης μειώνεται κατά μήκος του άξονα Χ αυξάνει την ασυμμετρία, αυξάνοντας έτσι τις μέγιστες και τις τιμές V της διακλαδώσεως. Η μέγιστη τιμή του birefringence είναι χαρακτηριστικό των μη κυκλικών ινών. Ο τρόπος διείσδυσης μπορεί να βελτιωθεί εισάγοντας ανισοτροπία στην ίνα. Για ανισοτροπία, μπορεί να επιτευχθεί με την ανάθεση διαφορετικών διαθλαστικών κατανομών ευρετηρίου στις δύο πόλωση ενός τρόπου. Η γεωμετρική αναφλεξιμότητα είναι μικρότερη από την ανισοτροπική διφρακτική. Ωστόσο, η πτώση της επένδυσης σε σχήμα πεταλούδας μπορεί να παρέχει διπλή πόλωση στο μήκος κύματος αποκοπής κύριου τρόπου ταλάντωσης, το οποίο διαχωρίζεται από ένα παράθυρο μήκους κύματος στο οποίο είναι δυνατόν να επιτευχθεί μία απλή λειτουργία μονής πόλωσης.
