Thorlabs treibt die Glasfaseroptik mit polarisationserhaltenden Fasern voran

Bei anspruchsvollen Anwendungen wie Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und Präzisionserfassung ist die Aufrechterhaltung des perfekten Polarisationszustands von Lichtsignalen ohne externe Störungen von entscheidender Bedeutung. Polarisationserhaltende (PM) Fasern machen dies möglich und bieten eine stabile optische Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen.

PM-Fasern sind so konstruiert, dass sie den Polarisationszustand des Lichts während der Übertragung bewahren und so Signaldämpfung und -verzerrung verhindern. Ihr Design umfasst interne Spannungsstäbe parallel zum Faserkern, wodurch eine kontrollierte Doppelbrechung entsteht, die die Polarisation fixiert.

Die beiden vorherrschenden PM-Faserarchitekturen leiten ihre Namen von ihren Spannungsstabgeometrien ab:

• PANDA-Fasernverfügen über kreisförmige Spannungsstäbe und bieten eine Fertigungskonsistenz, die sie ideal für die Telekommunikation, insbesondere für die Fernübertragung, macht.
• Fliegenfasernnutzen trapezförmige Spannungsstäbe, die oft für Sensoranwendungen, Polarisationsmultiplexing in EDFA-Lasern und Laser-Pigtailing bevorzugt werden.

Obwohl die Funktionalität für die meisten Anwendungen austauschbar ist, hängt die Auswahl von den spezifischen Leistungsanforderungen und Betriebsumgebungen ab.

Diese ultraviolettempfindlichen Fasern ermöglichen die Herstellung von Faser-Bragg-Gittern (FBGs), wichtigen Komponenten in Fasersensoren und Lasern. Die verbesserte Lichtempfindlichkeit ermöglicht eine effiziente Gitterherstellung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Polarisationsstabilität.

Diese Fasern wurden entwickelt, um die Impulsverbreiterung in optischen Übertragungssystemen zu korrigieren. Sie behalten die Polarisation bei und kompensieren gleichzeitig die chromatische Dispersion über bestimmte Wellenlängenbereiche (1510–1620 nm). Ihr Design bewahrt die Impulsintegrität im Subpikosekundenbereich während der Übertragung.

Für Anwendungen wie faseroptische Gyroskope (FOGs) behalten spezielle PM-Fasern ihre Leistung über Temperaturschwankungen und enge Biegeradien hinweg bei, wobei die Extinktionsverhältnisse selbst bei -60 °C über 28 dB liegen.

• Kurzwellige Fasern(350–680 nm) verwenden reine Silica-Kerne, um Photodunkling-Effekte zu verhindern
• Sichtbare/NIR-FasernAufrechterhaltung des Single-Mode-Betriebs mit Spannungsstäben vom PANDA-Typ
• TelekommunikationsbandfasernOptimieren Sie die Leistung für standardmäßige optische Kommunikationswellenlängen

Zu den wichtigsten Leistungsparametern für PM-Fasern gehören:

• Extinktionsverhältnis:Misst die Fähigkeit zur Polarisationserhaltung (typischerweise 25–30 dB)
• Schlaglänge:Zeigt die Stärke der Doppelbrechung an (kürzere Längen bedeuten eine bessere PM-Leistung)
• Betriebswellenlänge:Bestimmt die spektrale Kompatibilität mit Lichtquellen
• Temperaturbereich:Gibt Umgebungsgrenzwerte für den Betrieb an

• Optische Kommunikation:Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, Faserverstärker und Laser
• Sensorsysteme:Faseroptische Gyroskope, Hydrophone und FBG-Sensoren
• Quantentechnologien:Quantenschlüsselverteilung und Quantencomputing-Implementierungen
• Biomedizinische Instrumente:Optische Kohärenztomographie und fortgeschrittene Mikroskopie