Калькулятор длины биения оптоволокна

Волокна, сохраняющие поляризацию (PM)

Волокна, сохраняющие поляризацию (PM), представляют собой специализированные оптические волокна, предназначенные для поддержания состояния поляризации света при его распространении по волокну. Эта характеристика имеет решающее значение в приложениях, требующих высокой чистоты поляризации, таких как волоконно-оптические датчики, телекоммуникации и лазерные системы.

Исторический контекст

Волокна PM были разработаны для решения проблемы сохранения поляризации света в волоконно-оптических системах. В стандартных волокнах различные факторы, включая напряжения и дефекты, могут привести к изменению состояния поляризации света, что приводит к ухудшению производительности в системах, которые полагаются на определенные состояния поляризации.

Формула расчета

Длина биений ( \(L_B\)) волокна PM, которая является мерой того, как далеко свет распространяется в волокне, прежде чем состояния поляризации смешаются, рассчитывается по формуле:

\[ L_B = \frac{\lambda}{\Delta n} \]

где:

• \(L_B\) - длина биений в миллиметрах,
• \(\lambda\) - длина волны света в нанометрах,
• \(\Delta n\) - двулучепреломление волокна.

Пример расчета

Для волокна PM с двулучепреломлением (\(\Delta n\)) \(0,0005\) при длине волны (\(\lambda\)) \(1550\) нм длина биений (\(L_B\)) рассчитывается как:

\[ L_B = \frac{1550}{0,0005} = 3100000 \text{ нм} = 3100 \text{ мм} \]

Важность и сценарии использования

Волокна PM имеют решающее значение в приложениях, где сохранение состояния поляризации света имеет жизненно важное значение. Они используются в волоконно-оптических коммуникациях для уменьшения дисперсии поляризационных мод, в волоконных лазерах как часть резонатора лазера и в датчиках, где измерение основано на изменениях состояния поляризации.

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое двулучепреломление?

   • Двулучепреломление - это оптическое свойство материала, которое заставляет свет расщепляться на два луча при входе в материал, причем каждый луч имеет разную скорость. В волокнах PM это свойство используется для поддержания состояния поляризации света.

2. Почему длина биений важна в волокнах PM?

   • Длина биений дает меру эффективности волокна PM в поддержании поляризации. Более короткие длины биений указывают на лучшую производительность, поскольку они означают меньшее смешивание состояний поляризации на заданном расстоянии.

3. Могут ли волокна PM полностью устранить дисперсию поляризационных мод?

   • Хотя волокна PM значительно снижают дисперсию поляризационных мод, они не могут полностью ее устранить. Другие факторы, такие как условия окружающей среды и дефекты в волокне, все еще могут вносить вклад в дисперсию.