Panda Fiber verbetert optische stabiliteit via spanningsengineering

Stel je voor dat lichtsignalen die door optische vezels reizen als een gedisciplineerde tamboerijn die een perfecte formatie moet behouden om nauwkeurig zijn bestemming te bereiken. In werkelijkheid kunnen verschillende verstoringen in de vezel de polarisatietoestand van lichtsignalen veranderen, wat leidt tot informatieverlies of fouten. Is er een vezeloplossing die lichtpolarisatie net zo standvastig kan verankeren als de mythische "Dinghai Divine Needle"? Het antwoord ligt in PANDA-vezel.

PANDA-vezel, een acroniem voor Polarisatie-behoudende AND Absorptie-verminderende vezel, is ontwikkeld door het Japanse bedrijf Fujikura. Deze gespecialiseerde optische vezel heeft bekendheid verworven in glasvezelcommunicatie en sensortoepassingen vanwege zijn uitzonderlijke polarisatie-behoudende mogelijkheden.

De sleutel tot de prestaties van PANDA-vezel ligt in de unieke structuur met twee symmetrische stress-toepassende delen (SAP's) aan weerszijden van de vezelkern. Deze stresszones, meestal gemaakt van met boor gedoteerd materiaal, hebben aanzienlijk verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten in vergelijking met het kernmateriaal. Wanneer deze tijdens de productie tot kamertemperatuur worden afgekoeld, creëert deze mismatch krachtige zijdelingse spanning op de kern.

Dit stressmechanisme "pantser" de kern effectief, waardoor dubbele breking wordt geïnduceerd - een fenomeen waarbij licht verschillende brekingsindices ervaart, afhankelijk van de polarisatierichting. De vezel creëert afzonderlijke snelle en langzame assen voor lichtvoortplanting. Wanneer lineair gepolariseerd licht zich uitlijnt met een van beide assen, blijft de polarisatietoestand stabiel tijdens de transmissie.

• Superieur polarisatiebehoud: Voorkomt effectief polarisatiedrift, waardoor de signaalintegriteit wordt gewaarborgd
• Lage signaalverzwakking: Ontworpen voor efficiënte transmissie over lange afstanden
• Uitstekende connectiviteit: Geoptimaliseerd voor splitsen en connectorcompatibiliteit
• Brede toepasbaarheid: Gebruikt in glasvezelgyroscopen, stroomsensoren, coherente communicatie en kwantumsystemen

Fujikura biedt meerdere PANDA-vezelconfiguraties die worden onderscheiden door drie primaire kenmerken:

De beschermende coating bepaalt de mechanische robuustheid en de weerstand tegen omgevingsfactoren:

• UV-geharde hars: Standaard coating die slijtvastheid en bescherming tegen vocht biedt
• UV-hars/polyester elastomeer composiet: Combineert stijfheid met flexibiliteit voor verbeterde buigtolerantie
• Polyimide: Hoogwaardige coating voor extreme temperatuur- en chemische bestendigheid

Variërend van 5 mm tot 30 mm, bepaalt deze parameter de installatieflexibiliteit, waarbij kleinere waarden duiden op grotere buigzaamheid.

PANDA-vezels ondersteunen transmissie over meerdere spectrale banden:

• Telecommunicatiebanden: 850 nm, 1310 nm, 1550 nm (meest voorkomend)
• Speciale banden: 980 nm (versterkers), 1400 nm (detectie)
• Zichtbaar licht: 630 nm (rood), 530 nm (groen), 480 nm (blauw)
• UV-spectrum: 410 nm voor gespecialiseerde toepassingen

De naamgevingsconventie onthult belangrijke specificaties:

• SM15-PS-U25D: Single-mode, 1550 nm, polarisatie-behoudend, UV-gecoat (250µm)
• SRSM15-PX-U25D-H: Buigongevoelige single-mode, hoogwaardige variant
• SM15-PS-H90D: Polyimide-gecoat (900µm) voor zware omgevingen

De polarisatiestabiliteit van PANDA-vezels maakt kritieke functies mogelijk in:

• Navigatiesystemen: Glasvezelgyroscopen voor vliegtuigen en ruimtevaartuigen
• Stroombewaking: Zeer nauwkeurige stroomsensoren voor elektriciteitsnetten
• Beveiligde communicatie: Kwantum-sleutelverdelingssystemen
• Precisie-instrumentatie: Interferometrische sensoren en lasersystemen

Deze gespecialiseerde vezeltechnologie blijft vooruitgang mogelijk maken in de telecommunicatie-, defensie-, energie- en wetenschappelijke onderzoekssectoren, wat aantoont hoe materiaaltechniek fundamentele uitdagingen in lichtgolfoverdracht kan oplossen.