Was ist die Beatlänge der optischen Faser?

Für die optische Faser (PM) -Polarisation (PM) unter der Annahme, dass sich die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts in der Mitte der schnellen Achse und in der langsamen Achse befindet, kann es in zwei orthogonale Polarisationskomponenten zerlegt werden. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, haben die beiden Lichtwellen zunächst die gleiche Phase, aber da der Brechungsindex der langsamen Achse größer ist als die der schnellen Achse, erhöht sich ihre Phasenunterschiede linear mit dem Ausbreitungsabstand.

In der obigen Abbildung liegen die Phasen der beiden Wellen und ihre Differenz im Bereich von 0 bis 2π (abzüglich des Teils von Vielfachen von 2π). Das grüne Quadrat zeigt die Position an, in der die Phasendifferenz 2π -mal beträgt und die Schlachtlänge die Länge der Phasendifferenz um 2π erhöht, was gleich dem Verhältnis der Vakuumwellenlänge (λ) und der Doppelbrechung (b) ist:

In dieser orthogonalen Kopplungssituation ändert sich die Polarisation in der PM -Faser in regelmäßigen Abständen mit der Schlaglänge: linearer Polarisation, elliptischer Polarisation, kreisförmiger Polarisation, elliptischer Polarisation, linearer Polarisation ... und der Schlachtlänge kann durch diesen Polarisationsentwicklungsprozess gemessen werden. Dies liegt daran, dass für den regelmäßigen sich ändernden Polarisationszustand das verstreute Licht, das von der Seite der Faser überflutet ist, räumlich moduliert wird, und die Beatlänge kann in der regelmäßigen Struktur der hellen und dunklen Bereiche gemessen werden.

Je größer die Doppelbrechung der Faser ist, desto kürzer ist die Beatlänge und desto besser die polarisationsberechtigte Leistung. Derzeit haben PM-Fasern mit Beatlängen von weniger als 1 mm elliptische Kerne und sehr kleine Modus-Felddurchmesser (signifikant kleiner als Standard-Single-Mode-Fasern). Viele Anwendungen erfordern kreisförmige Kerne und Felddurchmesser mit größerem Modus, und PM -Fasern, die die Anforderungen erfüllen, haben normalerweise die Längen zwischen einem und mehreren Millimetern. Standard-Single-Mode-Faser hat auch eine messbare Schlachtlänge, aber der Wert kann mehrere Meter erreichen, was nicht für die Verwendung als PM-Faser geeignet ist. Um die polarisationsberechtigte Leistung von PM-Fasern zu veranschaulichen, liefern die Hersteller normalerweise die Spezifikationen für die Länge anstelle des Ausgangsauslöschungsverhältnisses und geben den Wellenlängen- und Temperaturbereich an. Dies liegt daran, dass viele Faktoren das Extinktionsverhältnis beeinflussen, einschließlich Faserlänge, Kabelmethode und Eingangspolarisationsrichtung. Die Beatlänge hängt jedoch nicht mit den oben genannten Faktoren zusammen, weshalb sie besser zur Quantifizierung der Polarisation-Mainaining-Fähigkeit der Faser geeignet ist, sondern das tatsächliche Leistungs- und Auslöser-Verhältnis von Ausgangsauslöschung hängt letztendlich von den Details der Verwendung ab.