Polarisatsiooni hooldavad kiudühendused: põhjalik arutelu funktsioonilt rakendusele

Polarisatsiooni hooldamise (PM) pistikud on täpsed optilised passiivsed seadmed, mis on spetsiaalselt loodud PM-kiududele. Nende põhifunktsioon on säilitada polarisatsiooni oleku stabiilsus optilise signaali ülekande ajal, minimeerides polarisatsiooni oleku muutusi ja signaali kadu. Neid kasutatakse laialdaselt polarisatsiooni oleku suhtes tundlikes optilistes süsteemides. Järgnevalt tutvustatakse üksikasjalikku sissejuhatust, mis hõlmab põhifunktsioone, struktuurilist kompositsiooni, klassifikatsiooni, peamisi tulemusnäitajaid ja rakenduse stsenaariume:

I. Põhifunktsioon

Polarisatsiooni hooldamisel kiudained omavad spetsiaalseid kahetsusväärsuse omadusi, mis võimaldab sellel säilitada stabiilse polarisatsiooniseisundi spetsiifiliste polarisatsiooni suuna valguse signaalide jaoks (nt lineaarselt polariseeritud valgus) ülekande ajal. PM -pistiku roll on:

Täpselt joondage kaks PM -kiudu, tagades kiudude sisemiste polarisatsioonlgede (nt kiire telg, aeglase telje) range joondamise, et vältida telje valesti joondamise põhjustatud polarisatsiooni olekuhäiret.

Vähendage polarisatsioonist sõltuvat kaotust (PDL) ja sisestamise kadu ühenduspunktis, tagades polarisatsiooni tundlike süsteemide stabiilsuse.

Ii. Struktuurne kompositsioon

PM -pistiku struktuur sarnaneb standardse kiudoptilise pistikuga, kuid hõlmab polarisatsioonitelje joondamiseks täpset kujundust. See koosneb peamiselt:

FerruliValmistatud ülitäpsest keraamilisest või kvartsmaterjalist, millel on kiu keskne auk. Augu positsioon vastab rangelt PM -kiu polarisatsiooniteljele, muutes selle polarisatsioonitelje joondamise saavutamiseks tuumikomponendiks.

Eluase:Pakub mehaanilist kaitset ja positsioneerimist. Tavaliselt sisaldab see klahvi või markerit, mis kinnitaks ferruli nurga, tagades paarituse ajal järjepideva polarisatsioonitelje suunda.

Lukustusmehhanism:Nagu FC tüübi keermestatud lukustamine või SC tüüpi push-tõmbe lukustamine, tagades ühenduse stabiilsuse ja korratavuse.

Kaabli alglaadimise/tüve reljeef:Kaitseb kiu ja pistiku vahelist üleminekuala, vähendades mehaanilise pinge mõju kiudainele.

Iii. Põhiklassifikatsioon

Erinevate klassifitseerimiskriteeriumide põhjal saab PM -pistikud jagada järgmisteks tüüpideks:

Liidese tüübi järgi (vastab standardsetele kiudühendustele):

FC/APC PM -pistik:Kasutab keermestatud lukustamist. APC (nurga all olev füüsiline kontakt, 8 -kraadine poola) lõppface vähendab tagasituleku kaotust. Sobib ülitäpsetele süsteemidele.

SC/APC PM -pistik:Kasutab push-tõmbe lukustamist, pakkudes mugavat toimingut. Tavaliselt kasutatakse kiudoptilise kommunikatsiooniseadmete liidestes.

St PM pistik:Kasutab bajoneti lukustamist. Tavalisem varajastes rakendustes, mis on nüüd järk -järgult asendatud FC ja SC tüüpidega.

LC PM -pistik:Sisaldab miniaturiseeritud disaini, mis sobib suure tihedusega integreeritud optiliste moodulite jaoks (nt optilised moodulid, laserid).

Polarisatsioonitelje joondamise meetodi abil:

Võtmega joondatud tüüp:Kasutab korpusel mehaanilist võtit (nt lamedat võtit, ruuduvõti), mis ühendab adapteriga, et kinnitada sunniviisiliselt ferruli polarisatsioonitelje suund, tagades joondamise täpsuse.

Markeri joondatud tüüp:Kasutab käepidemel või korpusel polarisatsioonitelje markerit (nt kirjutaja joon, värvikood) käsitsi või mehaaniliseks joondamiseks monteerimisel. Sobib stsenaariumide jaoks, millel on pisut madalamad täpsusvajadused.

IV. Peamised tulemusnäitajad

Sisestuse kaotus (IL):Pistikut läbiva optilise signaali toitekaotus. Tavaliselt on vaja olla 0,5 dB väiksem või võrdne (kvaliteetsed tooted võivad saavutada väiksema või võrdsusega 0,3 dB). Madalam kaotus on parem.

Polarisatsioonist sõltuv kaotus (PDL):Polarisatsiooniseisundi muutustest põhjustatud kaotuse kõikumine. See on PM -pistikute põhinäitaja. Kvaliteetsed tooted saavad PDL-i kontrollida vähem või võrdsusega 0,1 dB.

Tagasitulek (RL):Optilise signaali peegelduse kadu pistiku lõppfaasis. PM -pistikud APC otsapindadega on tavaliselt RL suuremad või võrdsed 60 dB -ga, vähendades süsteemi peegelduse häireid.

Polarisatsioonitelje joondamise täpsus:Viitab kahe paaritatud kiudude polarisatsioonitelgede (nt kiire telje kiire telje) vahelisele hälbele. See mõjutab otseselt PDL -i. Täpsemad tooted võivad saavutada kõrvalekaldeid vähem või võrdne 0,5 kraadi.

Korravus ja vahetus:Jõudluse stabiilsus pärast mitut paaritumistsüklit (nt IL muutub vähem või võrdsusega 0,1 dB) ja ühilduvuse võime erinevate tootjate pistikute vahel.

V. rakenduse stsenaariumid

Polarisatsiooni oleku stabiliseerimise võime tõttu kasutatakse PM-pistikuid peamiselt polarisatsioonitundlikes väljades:

Kiudoptilised sensorisüsteemid:Nagu kiudoptilised güroskoobid (kasutatud navigeerimiseks) ja polarisatsiooni oleku interferomeetrilised andurid (mõõtetemperatuur, rõhk jne). PM -pistikud on vajalikud sensorisignaali polarisatsiooni oleku stabiilsuse säilitamiseks.

Sidunev optiline suhtlus:Sidusates sidesüsteemides on optilise signaali polarisatsiooniseisund üks infokandjaid. PM -pistikud võivad vähendada polarisatsiooni oleku moonutuse põhjustatud bitivegu.

Lasersüsteemid:Ühendused suure võimsusega laser- ja pooljuhtide laseriga optilistes teedes, tagades laserpolarisatsiooni järjepideva suuna süsteemi tõhususe parandamiseks.

Kvantside:Kvantseisundite (nt footoni polarisatsiooni olek) edastamine on polarisatsiooni stabiilsuse jaoks äärmiselt kõrged nõuded. PM -pistikud on kvantoptiliste radade põhikomponendid.

Vi. Erinevused tavalistest kiudoptilistest pistikutest

PM -pistikute tootmine ja kokkupanek kehtestab äärmiselt täpsed nõuded (nt ferrule augu asendi kõrvalekalded vajavad vähem või võrdne 1 μm). Järelikult on nende kulud oluliselt kõrgemad kui standardsete kiudoptiliste pistikute oma. Need on hädavajalikud võtmekomponendid ülitäpsetes optilistes süsteemides.