Высокое бирефренгенсное волокно повышает точность оптических гироскопов

Когда световые сигналы проходят через оптические волокна, поддержание их состояния поляризации становится критически важным для целостности сигнала. Это особенно важно в высокоточных приложениях, таких как волоконно-оптические гироскопы (ВОГ), где стабильность поляризации напрямую влияет на производительность. Технология волокна с высокой двулучепреломлением (HiBi) обеспечивает эффективное решение этой задачи, сохраняя исходное состояние поляризации световых сигналов на протяжении всей передачи.

Волокно HiBi отличается уникальными свойствами показателя преломления. В отличие от обычных волокон, волокна HiBi демонстрируют значительно разные показатели преломления вдоль двух ортогональных осей - обычно называемых быстрой и медленной осями в оптических волокнах. Эта спроектированная разница показателей преломления создает отдельные пути передачи для световых сигналов, эффективно предотвращая связь поляризационных мод и поддерживая целостность сигнала.

Высокое двулучепреломление достигается за счет специализированных конструкций волокон, которые вводят структурную асимметрию или напряжение. Общие типы волокон HiBi включают волокна PANDA и Bow-Tie, которые включают внутренние элементы напряжения, создающие существенные различия в показателях преломления между осями. Эта конструкция гарантирует, что свет распространяется с разными скоростями вдоль каждой оси, эффективно подавляя связь поляризационных мод.

Волоконно-оптические гироскопы, которые измеряют угловую скорость, используя эффект Саньяка, представляют собой одно из самых требовательных применений для волокон HiBi. Эти прецизионные приборы, широко используемые в аэрокосмических и навигационных системах, требуют исключительной стабильности поляризации для поддержания точности измерений. Любое изменение состояния поляризации может исказить сигнал интерференции Саньяка и ухудшить производительность.

Волокна HiBi решают эти проблемы, минимизируя дрейф поляризации и снижая чувствительность к факторам окружающей среды, таким как колебания температуры и механические вибрации. Это приводит к улучшению точности измерений и долгосрочной надежности для систем ВОГ.

Ведущие производители предлагают специализированные продукты на основе волокон HiBi с различными характеристиками:

• Исключительное двулучепреломление для превосходного поддержания поляризации
• Минимальные потери при передаче для сохранения силы сигнала
• Повышенная надежность благодаря передовым производственным процессам
• Настраиваемые конструкции для конкретных требований применения

Эти специализированные волокна находят применение в нескольких областях, включая оптическое зондирование, телекоммуникации и лазерные системы. Варианты продукции включают:

• Оптимизированные для гироскопов волокна, сохраняющие поляризацию
• Скрученные волокна HiBi с уменьшенной связью поляризационных мод
• Стандартные волокна, сохраняющие поляризацию, для общих применений
• Высокотемпературные полиимидные варианты с покрытием
• Конструкции с низкими потерями и чистой кварцевой сердцевиной

Дополнительные продукты в этой технологической области включают специализированные легированные волокна для оптического усиления и лазерных применений, а также волокна, сохраняющие поляризацию, телекоммуникационного класса для систем связи.

Поскольку оптические технологии продолжают развиваться, волокна HiBi остаются важными компонентами для приложений, требующих точного контроля поляризации. Их разработка продолжает поддерживать инновации в прецизионных измерениях, зондировании и системах связи.