Rund PM fiber
Konseptet sirkulær birefringence kan innføres i fiberen, slik at de to rettvinklede polariseringsmodusene er sirkulært polarisert med klokken og mot klokken i fiberen - den såkalte sirkulære PM fiber. Den vanligste måten å oppnå ringbirefringence i en sirkulær (axially symmetrisk) optisk fiber er å vri fiberen, noe som gir en forskjell i forplantningskonstanter mellom den oscillerende hovedmodusen for sirkulær polarisering med klokken og mot klokken. Dermed er modusene til disse to sirkulært polariserte bølgene koblet fra. Det kan også vurderes at det ytre stresset kan endre asimutvinkelen i fiberlengderetningen, noe som kan generere ringbirefringence på fiberen. Hvis en optisk fiber er vridd, genereres et torsjonsstress, noe som resulterer i optiske egenskaper forbundet med forvrengning.
Fiberkjernen til fiberen kan også legges langs spiralbanen i kledningen, slik at ringen birefringence også kan oppnås. Dette fører til at lyset beveger seg langs en spiralbane, danner en optisk rotasjon. Birefringence kan oppnås bare på grunn av påvirkning av geometri. En slik fiber kan brukes som en enkelt modus fiber, og det vil føre til relativt høyt tap i høy orden modus.
Den ringformede PM fiber med spiralformet fiber kjernestruktur kan brukes innen sensing strøm i henhold til Faraday Effect. Optiske fibre kan gjøres ved hjelp av bimetalliske stenger og forhåndsformede rør, som spinner de forhåndsformede rørene for å danne spiraler under fibertegning.
Lineær PM fiber
Det finnes to hovedtyper lineær pm fiber, nemlig enkelt polarisering type og birefringence type. Sammenlignet med de to grunnleggende polariseringsmodusene, er hovedkarakteristikken for enkeltpolariseringsmodus at den har et stort overføringstap. For birefringence fiber typer, forplantning konstanter mellom de to polarisering moduser i hovedmodus for oscillasjon er åpenbart forskjellige. Flere optiske fiberdesign kan brukes til å opprettholde lineær polarisering, som vil bli diskutert senere.
Kantspor og kanttunneler lineær PM-fiber
Kant-slot fiber integrerer to spor med en brytningsindeks lavere enn kledningsindeksen. Sporene er plassert på to sider av den sentrale fiberkjernen. Denne typen fiber har en W-formet brytningsindeksfordeling langs X-aksen og en trinn brytningsindeksfordeling langs Y-aksen. Kanttunnelfiberen er et spesielt eksempel på kantsporstruktur. I disse lineære PM fibrene blir geometrisk anisotropi introdusert i fiberkjernen for å oppnå birefringencefibre.
Lineær PM fiber med stressede komponenter
En effektiv metode for å introdusere høy birefringence i fiberen er å introdusere ikke-uniform stress med dobbel geometrisk symmetri i fiberkjernen. Som et resultat av den elastiske effekten endrer stresset den brytningsindeksen til fiberkjernen, som kan observeres gjennom polariseringsmønsteret langs fiberspindelen, samt resultatene av birefringence. Det nødvendige stresset kan oppnås ved hjelp av to like og uavhengig stressede komponenter (SAPer) som ligger i kledningsområdet på motsatt side av fiberkjernen. Derfor, så lenge indeksen for brytning av SAPs er lavere enn eller lik indeksen for brytning av kledning, vil det ikke være noen sekundær oscillasjonsmodus gjennom SAPs.
De vanligste figurene som brukes for SAPs er sløyfeformen og sirkelen. Disse fibrene kalles henholdsvis sløyfe og pandafibre. Tverrsnittene av disse to fibrene er vist på figuren nedenfor. Modal birefringence som brukes i disse fibrene representerer geometrisk og stressindusert birefringence. Den geometriske birefringence er svært liten og kan ignoreres for sirkulær kjernefiber. Det har vist seg at birefringence av disse fiberkjerner kan forbedres når SAPs er plassert nær fiberkjernen, men det må plasseres svært nær fiberkjernen slik at det ikke er noen økning i fibertap, spesielt hvis materialet på SAPs ikke er silisiumdioksid. Panda fiber har blitt forbedret for å oppnå høyere modus birefringence, svært lavt tap og lav crosstalk.
Tips: I dag er den mest populære PM fiber i bransjen den runde Panda fiber. Panda fiber en av de mange fordelene fremfor andre PM fibre er fiberstørrelse og numerisk blenderåpning sammenlignet med konvensjonelle single-mode fibre. Minimum tap på enheten sikres ved bruk av begge lystypene.
Lineær PM fiber med elliptisk struktur
Den første foreslåtte eksperimentelle studien av praktiske lav-tap single-polarisering fibre på tre typer optiske strukturer har blitt utført: elliptisk kjerne, elliptisk kledning og elliptisk kappe fiber. Den tidlige forskningen på elliptisk fiberkjernekabel innebærer beregning av polariseringbirefringence. I første fase brukes den rektangulære dielektriske waveguiden til å estimere birefringens av elliptisk kjernefiber. I forsøket på å bruke PM fiber for første gang, ble en slags fiber med dumbbell form fiber kjerne produsert. Polariseringsslaglengden kan reduseres ved å øke den brytningsindeksforskjellen av fiberkjernekledning. Men på grunn av praktiske bruksbegrensninger er det ikke mulig å øke den brytningsindeksforskjellen for mye. Å øke den brytningsindeksforskjellen resulterer i overføringstap, og spleising blir vanskeligere fordi kjerneradiusen må reduseres. Den typiske birefringence verdien for elliptisk fiber er høyere enn for elliptisk kledning fiber. Men tapet av elliptisk fiberkjerne er høyere enn for elliptisk kledningsfiber.
Lineær PM fiber med brytningsindeksmodulasjon
For en enkeltpolarisert fiber som isolerer avskjæringsbølgelengden til to rettvinklede svingninger, er en metode for å øke frekvensbåndbredden å velge en brytningsindeksfordeling som bare gjør at en polariseringstilstand kan være ved cutoff. Den høye birefringence kan oppnås ved å introdusere kantete modulasjon til den indre kledningsindeksen for tre-lags elliptisk tverrsnittsfiber. I studiet av trelags elliptiske tverrsnitt optiske fibre, er en perturbasjon tilnærming vedtatt, der den rektangulære fiberkjerne waveguide antas som referansestruktur. I en enkelt polariseringsoperasjon viser birefringence tester på tre lag med ellipsformet fiber at riktig kantete modulering av den indre kledningsindeksen kan forbedre birefringence og utvide bølgelengdeområdet.
Den brytningsindeksfordelingen kalles sommerfuglprofilen. Dette er en asymmetrisk W-kontur, som består av en konsekvent fiberkjerne og kledningen rundt fiberkjernen. I kledningen har konturen maksimalverdien NCL, og endres oppover i radius og vinkel, og har maksimal synkende tilstand langs X-aksen. Det er to egenskaper av denne formen for å realisere enkeltmodus enkelt polarisering operasjon. For det første er formen asymmetrisk, noe som vil gjøre forplantningskonstantene til de to hovedmodusene for oscillasjon i rett vinkel forskjellig, og for det andre sikrer dempingen i slottet at hver modus har en avskåret bølgelengde. Butterfly fibre har en svak ledningsevne, slik at svaret på scalar bølge ligningen kan brukes til å bestemme modusfeltet og forplantning konstant. Svaret gjelder trigonometriske funksjoner og Mathieu-funksjoner, som brukes til å forklare korrelasjonen av tverrgående koordinater i kledningen av fiberkjernen. Disse funksjonene er ikke ortogonale for hverandre, noe som krever et uendelig sett med funksjoner for å ta hensyn til de modale feltene i forskjellige regioner og for å tilfredsstille grenseforholdene. Den resulterende geometriske birefringence grafen, sammenlignet med standardfrekvens V, viser at i hvilken grad brytningsindeksen avtar langs X-aksen øker asymmetrien, og dermed øker maksimums- og V-verdiene for birefringence. Toppverdien av birefringence er karakteristisk for ikke-sirkulære fibre. Modus birefringence kan forbedres ved å introdusere anisotropi i fiberen. For anisotropi kan det oppnås ved å tildele forskjellige brytningsindeksdistribusjoner til de to polariseringene av en modus. Geometrisk birefringence er mindre enn anisotropisk birefringence. Imidlertid kan fallet i sommerfuglformkledningen gi dobbel polarisering til den oscillerende hovedmodus cutoff bølgelengden, som er atskilt med et bølgelengdevindu der det er mulig å oppnå enkelt polarisering enkeltmodus operasjon.
