کنترل قطبش برای اپتیک فیبر دقیق حیاتی است

در دنیای فیبر نوری، جایی که نور، دقت و امکانات بی نهایت همگام می شوند،کنترل حالت قطبی شدن سیگنال های نوری بیش از یک نیاز فنی شده است. این کلید باز کردن عملکرد برتر و نوآوری پیشگامانه است..

در ارتباطات فیبر نوری، حالت قطبی شدن سیگنال های نوری نقش مهمی دارد.مانند یک رسانای نامرئی عمل می کند که بر عملکرد اجزای کلیدی از جمله مداخله سنجها تأثیر می گذارد، سنسورها، لیزرهای فیبر و ماژولاتورهای الکترو اپتیک.

این دستگاه ها قادر به تشخیص تغییرات کوچک برای اندازه گیری های دقیق هستند و در صورت عدم ثبات قطب بندی نور می توانند نتایج اشتباهی را تولید کنند.حسگرهای فیبر نوری که تغییرات محیطی مانند دما را تشخیص می دهند، فشار و استرس ممکن است در هنگام نوسانات حالت قطبی شدن، اندازه گیری های نادرست را به دست آورند.

عملکرد لیزرهای فیبر ◄ اجزای اصلی سیستم های ارتباطی ◄ مستقیماً تحت تاثیر ثبات قطبی سازی قرار می گیرد.که سیگنال های نوری را بر اساس ورودی های الکتریکی کنترل می کنند، همچنین از کاهش بهره وری رنج می برند زمانی که قطبی شدن ناپایدار می شود.

نور قطبی شده در سه شکل اساسی ظاهر می شود:

• قطب بندی خطی:ساده ترین شکل که در آن میدان الکتریکی در یک سطح تکان می خورد.
• قطب بندی بیضوی:یک شکل پیچیده تر که در آن میدان الکتریکی در یک الگوی بیضوی تکان می خورد، که رایج ترین حالت قطبی طبیعی را نشان می دهد.
• قطب گردي:یک مورد خاص از قطب بندی بیضی که در آن میدان الکتریکی به طور یکنواخت چرخش می کند، به طور گسترده ای در برنامه های کاربردی نوری استفاده می شود.

نسبت انقراض قطبی شدن (PER) به عنوان یک معیار حیاتی برای ارزیابی خلوص قطبی شدن خطی عمل می کند. با چرخش قطبی کننده در حالی که نظارت بر شدت نور منتقل می شود اندازه گیری می شود.PER به صورت 10 log محاسبه می شود (Pmax/Pmin)، جایی که P نشان دهنده قدرت در میلی وات است.

فیبر نوری استاندارد به طور طبیعی قطبی شدن نور را از طریق خم شدن یا پیچیدن تغییر می دهد، با اختلال های خارجی مانند تغییرات دمایی که باعث عدم ثبات بیشتر می شود.این چالش های قابل توجهی را برای کاربردهایی که نیاز به خروجی قطبی سازی ثابت دارند ایجاد می کند.

فیبرهای قطبی کننده (PM) این چالش ها را از طریق طرح های تخصصی که محورهای سریع و آهسته را ایجاد می کنند، حل می کنند.فیبر حتی در شرایط استرس نیز قطبی شدن خود را حفظ می کندپرنده های فیبر PM 1 متر مدرن می توانند نسبت انقراض قطبی را بیش از 30 دی بی در طول موج 1550 نانومتر حفظ کنند.

عملکرد بهینه فیبر PM نیاز به تراز دقیق بین قطبی شدن نور و محور آهسته فیبر دارد. دستیابی به نسبت انقراض بالاتر از 20 دسی بلایت نیاز به تراز زاویه ای در عرض 6 درجه دارد.در حالی که عملکرد 30 دسی بلایت نیاز به زیر 1 دارددقت.8 درجه

تنظیمات استاندارد هماهنگی شامل لیزرها، نوری های جفت، فیبر PM، قطبی کننده های چرخش و اندازه گیری قدرت نوری است. این فرآیند شامل:

1. بهینه سازی کارایی اتصال
2. اندازه گیری حداکثر/کمترین خروجی از طریق چرخش قطب کش
3. جهت گیری کانکتور فیبر تنظیم دقیق
4. تکرار تا زمانی که حداکثر PER به دست آید

ویژگی های منبع نور به طور قابل توجهی بر اندازه گیری تاثیر می گذارد. در حالی که منابع غیر منسجم اندازه گیری های ثابت PER را فراهم می کنند،منابع منسجم ممکن است نتایج گمراه کننده ای را به دلیل اثرات تداخل بین اجزای محور سریع و آهسته ارائه دهند..

برای کاربردهای حساس به قطبی شدن، منابع نور ایده آل باید دارای:

• نسبت انقراض قطبی شدن بیش از 40 دبیل
• پهنای خط طیف چندین ده نانومتر
• حداقل اثرات انسجام

برای از بین بردن خطاهای اندازه گیری ناشی از انسجام، تکنسین ها باید فشار کنترل شده را در طول تراز به فیبر اعمال کنند، به طور معمول با خم کردن یا پیچاندن فیبر در اطراف یک mandrel.

کانکتورهای PM از طرح های تخصصی برای حفظ تراز زاویه ای استفاده می کنند، با دو استاندارد غالب APC:

• طراحی با کلید تنگ:با توجه به تحملات سخت تر کانکتورهای FC/APC
• طراحی بزرگ:یک استاندارد جایگزین ناسازگار

اکثر تولید کنندگان در حال حاضر از چکمه های یا نشانه های آبی برای تمایز کانکتورهای PM از نسخه های استاندارد تک حالت استفاده می کنند.برخی از سیستم های خروجی را پیشنهاد می کنند: یک خروجی برای کلید باریک و دو خروجی برای کانکتورهای کلید بزرگ.

با پیشرفت فن آوری فیبر نوری، کنترل قطبی شدن نقش حیاتی بیشتری در:

• سیستم های ارتباطی با عملکرد بالا
• کاربرد های سنجش فوق حساس
• منابع لیزری با قدرت بالا و پایدار
• مدولاسیون الکتروپتیک کارآمد

با توجه مناسب به جزئیات و تجهیزات نسبتاً ساده، فن آوری فیبر قطبی نگهدارنده پتانسیل عظیمی را برای نسل بعدی سیستم های نوری در سراسر مخابرات ارائه می دهد،حس کردن، و کاربردهای لیزری.