파이프를 통해 흐르는 물처럼 광섬유를 통해 이동하는 빛을 상상해 보십시오. 기존의 섬유는 다양한 영향으로 인해 물의 방향이 바뀌는 구불구불한 강과 유사합니다. 그러나 PMF(편극 유지 섬유)는 직선 수로와 같은 기능을 하여 물의 방향을 일정하게 유지합니다. 이 특수 광섬유는 엄격한 편광 제어가 필요한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
PMF를 이해하려면 먼저 빛의 편광 특성을 조사해야 합니다. 전자기파로서 빛은 전파 방향에 수직인 전기장 및 자기장 진동을 나타냅니다. 햇빛이나 백열전구처럼 이러한 전기장 진동이 무작위로 발생하면 빛은 편광되지 않습니다. 진동이 특정 평면에 국한되면 빛이 편광됩니다.
빛의 파동을 밧줄로 시각화합니다. 편광되지 않은 빛은 다양한 진동 방향으로 흔들리는 임의의 밧줄과 유사하고, 편광된 빛은 단일 고정 축을 따라 흔들리는 것을 모방합니다.
이론적으로 기존의 원형 코어 섬유는 복굴절을 나타내지 않아 광 전송 중에 일정한 편광을 유지해야 합니다. 그러나 제조상의 결함과 응력, 굽힘, 온도 변화와 같은 외부 요인으로 인해 복굴절이 발생하여 편광 상태가 손상됩니다.
PMF는 의도적인 설계를 통해 이러한 문제를 해결합니다. 제어된 복굴절을 통합함으로써 이러한 섬유는 외부 방해에 대응하여 전송 전반에 걸쳐 원래의 편광 상태를 보존합니다. PMF는 복굴절을 제거하는 대신 전략적으로 섬유 형상을 조작하여 응력으로 인한 편광 변화를 최소화하여 광파를 간섭으로부터 효과적으로 보호합니다.
복굴절 생성 메커니즘을 기반으로 PMF는 두 가지 기본 범주로 나뉩니다.
이 유형은 비대칭 코어 모양을 통해 복굴절을 생성합니다. 가장 일반적인 변형인 타원형 코어 PMF는 직교 축을 따라 서로 다른 빛 전파 속도를 생성하여 복굴절을 생성하는 비대칭 코어 형상을 특징으로 합니다. 이 섬유는 특수 용도로 사용됩니다.
기하학적 유형보다 더 널리 사용되는 응력 유발 PMF는 내부 응력 메커니즘을 통해 복굴절을 도입합니다. 하위 범주에는 다음이 포함됩니다.
| PMF형 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|
| 팬더 PMF | 고성능, 균일성, 확장 가능한 생산 | 큰 응력 영역으로 인한 온도 민감도 |
| 타원형 PMF | 특수 용도를 위한 뛰어난 안정성 | 작은 프리폼 크기, 응력 집중 위험 |
| 나비넥타이 PMF | 강한 복굴절, 우수한 편광 유지 | 기하학적 제어 문제, 제한된 프리폼 크기 |
| 타원형 코어 PMF | 내열성, 손쉬운 단면 연마 | 다른 유형보다 약한 복굴절 |
이 중 Panda PMF는 우수한 복굴절, 기하학적 특성, 구조적 대칭성 및 종방향 균일성을 보여줍니다. 세분화된 제조 프로세스를 통해 정밀한 부품 제어가 가능해 단일 프리폼으로 수십 또는 수백 킬로미터의 균일한 PMF를 생산할 수 있어 대규모 생산을 위한 업계 표준이 되었습니다.
이러한 사양을 이해하면 적절한 PMF 선택이 보장됩니다.
PMF 제조 중에 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개의 응력 적용 영역이 코어 옆에 생성됩니다. 섬유가 인발 온도로부터 냉각됨에 따라 이들 영역은 차별적으로 수축되어 축방향 응력을 생성합니다. 이는 두 개의 직교 축을 사용하여 복굴절을 생성합니다.
이 매개변수는 투과광의 복잡한 편광 상태가 하나의 전체 주기 변화를 완료하는 데 필요한 섬유 길이를 나타냅니다. 물리적으로 두 직교 편광 모드의 위상차가 2π에 도달하는 길이에 해당합니다. 비트 길이가 짧을수록 편광 유지 기능이 더 강하다는 것을 나타냅니다.
편광을 주축 중 하나로 정렬할 때 직교 축에 최소 전력이 결합됩니다. 소광비는 이 편광 유지 품질을 의도된 편광 축 대 직교 축의 전력 간의 비율로 정량화합니다. 비율이 높을수록 편광 보존이 우수함을 나타냅니다.
PMF 기능은 특수 커넥터 키잉을 통해 달성되는 정밀한 편광 모드 결합 및 정렬에 의존합니다. 기존 광섬유 점퍼와 비교하여 PMF는 전송 중에 선형 편광 상태를 유지하여 일관된 신호 대 잡음비를 향상하고 고정밀 물리적 측정을 가능하게 합니다.
PMF 커넥터는 분극 상태를 유지하고 높은 소광비를 유지하면서 섬유를 결합하는 데 중요합니다. 이를 위해서는 각도(θ) 오정렬을 최소화하기 위해 연결된 섬유 사이의 느린 축 또는 빠른 축의 정확한 정렬이 필요합니다. 편광 유지 각도와 소광비는 연결 품질을 종합적으로 결정합니다.
적절한 PMF 배포에는 다음과 같은 여러 요소에 주의가 필요합니다.
PMF는 응력 영역 또는 비대칭 코어를 통합하여 기존 단일 모드 광섬유와 달리 분극 모드 결합을 최소화합니다.
PMF는 응집성 광통신, 섬유 센서, 간섭계, 양자 광학 및 정밀 측정 시스템에 필수적입니다.
정밀한 고속/저속 축 정렬로 편광 손실을 최소화하고 높은 소광비를 유지합니다.
편광 유지 섬유는 광학 기술의 획기적인 발전을 나타내며 장거리 광 전송에서 중요한 편광 안정성 문제를 해결합니다. 뛰어난 성능 특성과 다양한 애플리케이션을 통해 PMF는 데이터 전송, 정밀 감지 및 정교한 광학 시스템의 발전을 가능하게 합니다. 지속적인 연구를 통해 PMF를 더욱 개선하여 보다 안정적이고 정교한 광학 솔루션을 위한 기반을 마련할 것을 약속합니다.
파이프를 통해 흐르는 물처럼 광섬유를 통해 이동하는 빛을 상상해 보십시오. 기존의 섬유는 다양한 영향으로 인해 물의 방향이 바뀌는 구불구불한 강과 유사합니다. 그러나 PMF(편극 유지 섬유)는 직선 수로와 같은 기능을 하여 물의 방향을 일정하게 유지합니다. 이 특수 광섬유는 엄격한 편광 제어가 필요한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
PMF를 이해하려면 먼저 빛의 편광 특성을 조사해야 합니다. 전자기파로서 빛은 전파 방향에 수직인 전기장 및 자기장 진동을 나타냅니다. 햇빛이나 백열전구처럼 이러한 전기장 진동이 무작위로 발생하면 빛은 편광되지 않습니다. 진동이 특정 평면에 국한되면 빛이 편광됩니다.
빛의 파동을 밧줄로 시각화합니다. 편광되지 않은 빛은 다양한 진동 방향으로 흔들리는 임의의 밧줄과 유사하고, 편광된 빛은 단일 고정 축을 따라 흔들리는 것을 모방합니다.
이론적으로 기존의 원형 코어 섬유는 복굴절을 나타내지 않아 광 전송 중에 일정한 편광을 유지해야 합니다. 그러나 제조상의 결함과 응력, 굽힘, 온도 변화와 같은 외부 요인으로 인해 복굴절이 발생하여 편광 상태가 손상됩니다.
PMF는 의도적인 설계를 통해 이러한 문제를 해결합니다. 제어된 복굴절을 통합함으로써 이러한 섬유는 외부 방해에 대응하여 전송 전반에 걸쳐 원래의 편광 상태를 보존합니다. PMF는 복굴절을 제거하는 대신 전략적으로 섬유 형상을 조작하여 응력으로 인한 편광 변화를 최소화하여 광파를 간섭으로부터 효과적으로 보호합니다.
복굴절 생성 메커니즘을 기반으로 PMF는 두 가지 기본 범주로 나뉩니다.
이 유형은 비대칭 코어 모양을 통해 복굴절을 생성합니다. 가장 일반적인 변형인 타원형 코어 PMF는 직교 축을 따라 서로 다른 빛 전파 속도를 생성하여 복굴절을 생성하는 비대칭 코어 형상을 특징으로 합니다. 이 섬유는 특수 용도로 사용됩니다.
기하학적 유형보다 더 널리 사용되는 응력 유발 PMF는 내부 응력 메커니즘을 통해 복굴절을 도입합니다. 하위 범주에는 다음이 포함됩니다.
| PMF형 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|
| 팬더 PMF | 고성능, 균일성, 확장 가능한 생산 | 큰 응력 영역으로 인한 온도 민감도 |
| 타원형 PMF | 특수 용도를 위한 뛰어난 안정성 | 작은 프리폼 크기, 응력 집중 위험 |
| 나비넥타이 PMF | 강한 복굴절, 우수한 편광 유지 | 기하학적 제어 문제, 제한된 프리폼 크기 |
| 타원형 코어 PMF | 내열성, 손쉬운 단면 연마 | 다른 유형보다 약한 복굴절 |
이 중 Panda PMF는 우수한 복굴절, 기하학적 특성, 구조적 대칭성 및 종방향 균일성을 보여줍니다. 세분화된 제조 프로세스를 통해 정밀한 부품 제어가 가능해 단일 프리폼으로 수십 또는 수백 킬로미터의 균일한 PMF를 생산할 수 있어 대규모 생산을 위한 업계 표준이 되었습니다.
이러한 사양을 이해하면 적절한 PMF 선택이 보장됩니다.
PMF 제조 중에 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개의 응력 적용 영역이 코어 옆에 생성됩니다. 섬유가 인발 온도로부터 냉각됨에 따라 이들 영역은 차별적으로 수축되어 축방향 응력을 생성합니다. 이는 두 개의 직교 축을 사용하여 복굴절을 생성합니다.
이 매개변수는 투과광의 복잡한 편광 상태가 하나의 전체 주기 변화를 완료하는 데 필요한 섬유 길이를 나타냅니다. 물리적으로 두 직교 편광 모드의 위상차가 2π에 도달하는 길이에 해당합니다. 비트 길이가 짧을수록 편광 유지 기능이 더 강하다는 것을 나타냅니다.
편광을 주축 중 하나로 정렬할 때 직교 축에 최소 전력이 결합됩니다. 소광비는 이 편광 유지 품질을 의도된 편광 축 대 직교 축의 전력 간의 비율로 정량화합니다. 비율이 높을수록 편광 보존이 우수함을 나타냅니다.
PMF 기능은 특수 커넥터 키잉을 통해 달성되는 정밀한 편광 모드 결합 및 정렬에 의존합니다. 기존 광섬유 점퍼와 비교하여 PMF는 전송 중에 선형 편광 상태를 유지하여 일관된 신호 대 잡음비를 향상하고 고정밀 물리적 측정을 가능하게 합니다.
PMF 커넥터는 분극 상태를 유지하고 높은 소광비를 유지하면서 섬유를 결합하는 데 중요합니다. 이를 위해서는 각도(θ) 오정렬을 최소화하기 위해 연결된 섬유 사이의 느린 축 또는 빠른 축의 정확한 정렬이 필요합니다. 편광 유지 각도와 소광비는 연결 품질을 종합적으로 결정합니다.
적절한 PMF 배포에는 다음과 같은 여러 요소에 주의가 필요합니다.
PMF는 응력 영역 또는 비대칭 코어를 통합하여 기존 단일 모드 광섬유와 달리 분극 모드 결합을 최소화합니다.
PMF는 응집성 광통신, 섬유 센서, 간섭계, 양자 광학 및 정밀 측정 시스템에 필수적입니다.
정밀한 고속/저속 축 정렬로 편광 손실을 최소화하고 높은 소광비를 유지합니다.
편광 유지 섬유는 광학 기술의 획기적인 발전을 나타내며 장거리 광 전송에서 중요한 편광 안정성 문제를 해결합니다. 뛰어난 성능 특성과 다양한 애플리케이션을 통해 PMF는 데이터 전송, 정밀 감지 및 정교한 광학 시스템의 발전을 가능하게 합니다. 지속적인 연구를 통해 PMF를 더욱 개선하여 보다 안정적이고 정교한 광학 솔루션을 위한 기반을 마련할 것을 약속합니다.
