La fibra ad alta birifrangenza aumenta la precisione nei giroscopi a fibra ottica

Quando i segnali luminosi viaggiano attraverso le fibre ottiche, il mantenimento del loro stato di polarizzazione diventa fondamentale per l'integrità del segnale. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni ad alta precisione come i giroscopi a fibra ottica (FOG), dove la stabilità della polarizzazione influisce direttamente sulle prestazioni. La tecnologia delle fibre ad alta birifrangenza (HiBi) fornisce una soluzione efficace a questa sfida preservando lo stato di polarizzazione originale dei segnali luminosi durante la trasmissione.

La fibra HiBi si distingue per le proprietà uniche dell'indice di rifrazione. A differenza delle fibre convenzionali, le fibre HiBi mostrano indici di rifrazione significativamente diversi lungo due assi ortogonali, generalmente indicati come assi veloce e lento nelle fibre ottiche. Questa differenza di indice di rifrazione ingegnerizzata crea percorsi di trasmissione distinti per i segnali luminosi, prevenendo efficacemente l'accoppiamento della modalità di polarizzazione e mantenendo l'integrità del segnale.

L'elevata birifrangenza è ottenuta attraverso design di fibre specializzate che introducono asimmetria strutturale o stress. I tipi comuni di fibre HiBi includono le fibre PANDA e Bow-Tie, che incorporano elementi di stress interni che creano sostanziali differenze di indice di rifrazione tra gli assi. Questo design garantisce che la luce si propaghi a velocità diverse lungo ciascun asse, sopprimendo efficacemente l'accoppiamento della modalità di polarizzazione.

I giroscopi a fibra ottica, che misurano la velocità di rotazione utilizzando l'effetto Sagnac, rappresentano una delle applicazioni più impegnative per le fibre HiBi. Questi strumenti di precisione, ampiamente utilizzati nei sistemi aerospaziali e di navigazione, richiedono un'eccezionale stabilità di polarizzazione per mantenere la precisione della misurazione. Qualsiasi alterazione dello stato di polarizzazione può distorcere il segnale di interferenza Sagnac e degradare le prestazioni.

Le fibre HiBi affrontano queste sfide minimizzando la deriva della polarizzazione e riducendo la sensibilità ai fattori ambientali come le fluttuazioni di temperatura e le vibrazioni meccaniche. Ciò si traduce in una migliore precisione di misurazione e affidabilità a lungo termine per i sistemi FOG.

I produttori leader offrono prodotti in fibra HiBi specializzati con caratteristiche distinte:

• Birifrangenza eccezionale per un mantenimento della polarizzazione superiore
• Perdita di trasmissione minima per preservare la potenza del segnale
• Maggiore affidabilità attraverso processi di produzione avanzati
• Disegni personalizzabili per requisiti applicativi specifici

Queste fibre specializzate trovano applicazioni in molteplici campi, tra cui il rilevamento ottico, le telecomunicazioni e i sistemi laser. Le varianti del prodotto includono:

• Fibre di mantenimento della polarizzazione ottimizzate per giroscopio
• Fibre HiBi filate con accoppiamento in modalità di polarizzazione ridotta
• Fibre standard a mantenimento della polarizzazione per applicazioni generali
• Varianti rivestite in poliimmide resistente alle alte temperature
• Design del nucleo in silice pura a basse perdite

I prodotti complementari in questo ambito tecnologico includono fibre drogate specializzate per amplificazione ottica e applicazioni laser, nonché fibre di mantenimento della polarizzazione di livello telecom per sistemi di comunicazione.

Con il continuo progresso delle tecnologie ottiche, le fibre HiBi rimangono componenti essenziali per applicazioni che richiedono un controllo preciso della polarizzazione. Il loro sviluppo continua a supportare le innovazioni nei sistemi di misurazione, rilevamento e comunicazione di precisione.