Rund PM fiber
Konseptet med sirkulær dobbeltbrytning kan introduseres i fiberen, så de to rettvinklede polarisasjonsmodusene er sirkulært polarisert med klokken og mot klokken i fiberen -- den såkalte sirkulære PM-fiberen. Den vanligste måten å oppnå ringdobbeltbrytning på i en sirkulær (aksialt symmetrisk) optisk fiber er å vri fiberen, noe som gir en forskjell i forplantningskonstanter mellom den oscillerende hovedmodusen for sirkulær polarisering i retning med og mot klokken. Dermed er modusene til disse to sirkulært polariserte bølgene frakoblet. Det kan også vurderes at den ytre spenningen kan endre asimutvinkelen i fiberlengderetningen, noe som kan generere ringdobbeltbrytning på fiberen. Hvis en optisk fiber er vridd, genereres en torsjonsspenning, noe som resulterer i optiske egenskaper assosiert med forvrengning.
Fiberkjernen til fiberen kan også legges langs spiralbanen i kledningen, slik at også ringdobbeltbrytningen kan oppnås. Dette får lyset til å bevege seg langs en spiralbane, og danner en optisk rotasjon. Dobbeltbryting kan kun oppnås på grunn av geometriens påvirkning. En slik fiber kan brukes som en enkeltmodusfiber, og den vil forårsake relativt høyt tap i høyordensmodus.
Den ringformede PM-fiberen med spiralfiberkjernestruktur kan brukes i feltet for å registrere strøm i henhold til Faraday Effect. Optiske fibre kan lages ved å bruke bimetallstenger og forhåndsformede rør, som spinner de forhåndsformede rørene for å danne spiraler under fibertrekking.
Lineær PM-fiber
Det er to hovedtyper av LINEÆR PM-fiber, nemlig enkeltpolarisasjonstype og dobbeltbrytningstype. Sammenlignet med de to grunnleggende polarisasjonsmodusene, er hovedkarakteristikken til enkeltpolarisasjonsmodus at den har et stort overføringstap. For dobbeltbrytende fibertyper er forplantningskonstantene mellom de to polarisasjonsmodusene i hovedsvingningsmodusen åpenbart forskjellige. Flere optiske fiberdesigner kan brukes for å opprettholde lineær polarisering, som vil bli diskutert senere.
Kantspor og kanttunneler lineær PM-fiber
Kantspaltefiberen integrerer to slisser 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 trinnvis brytningsindeksfordeling langs Y-aksen. Kanttunnelfiberen er et spesielt eksempel på kantspaltestruktur. I disse lineære PM-fibrene blir geometrisk anisotropi introdusert i fiberkjernen for å oppnå dobbeltbrytende fibre.
Lineær PM-fiber med belastede komponenter
En effektiv metode for å introdusere høy dobbeltbrytning i fiberen er å introdusere den ikke-ensartede spenningen med dobbel geometrisk symmetri i fiberkjernen. Som et resultat av den fotoelastiske effekten endrer spenningen brytningsindeksen til fiberkjernen, som kan observeres gjennom polarisasjonsmønsteret langs fiberspindelen samt resultatene av dobbeltbryting. Den nødvendige spenningen kan oppnås ved å bruke to like og uavhengig belastede komponenter (SAPs) plassert i kledningsområdet motsatt fiberkjernen. Derfor, så lenge brytningsindeksen til SAP-er er lavere enn eller lik brytningsindeksen til kledning, vil det ikke være noen sekundær oscillasjonsmodus gjennom SAP-er.
De vanligste formene som brukes til SAP-er er sløyfeformen og sirkelen. Disse fibrene kalles henholdsvis sløyfe- og pandafibre. Tverrsnittene til disse to fibrene er vist i figuren nedenfor. Den modale dobbeltbrytningen som brukes i disse fibrene representerer geometrisk og stressindusert dobbeltbrytning. Den geometriske dobbeltbrytningen er veldig liten og kan ignoreres for den sirkulære kjernefiberen. Det har vist seg at dobbeltbrytningen til disse fiberkjernene kan forbedres når SAP-er plasseres nær fiberkjernen, men den må plasseres svært nær fiberkjernen slik at det ikke øker fibertapet, spesielt hvis materialet på SAP-ene er ikke silisiumdioksid. Panda-fiber har blitt forbedret for å oppnå høyere modus dobbeltbrytning, svært lavt tap og lav krysstale.
Tips: For tiden er den mest populære PMfiberi bransjen er den runde Panda fiber. Pandafiber en av de mange fordelene fremfor andre PM-fibre er fiberstørrelse og numerisk åpning sammenlignet med konvensjonelle enkeltmodusfibre. Minimum tap på enheten er sikret ved bruk av begge typer lys.
Lineær PM-fiber med elliptisk struktur
Den første foreslåtte eksperimentelle studien av praktiske enkeltpolarisasjonsfibre med lavt tap på tre typer optiske strukturer er utført: elliptisk kjerne, elliptisk kledning og elliptisk kappefiber. Den tidlige forskningen av elliptisk fiberkjernekabel involverer beregning av polarisasjonsdobbeltbrytning. I det første trinnet brukes den rektangulære dielektriske bølgelederen til å estimere dobbeltbrytningen til den elliptiske kjernefiberen. I forsøket med å bruke PM-fiber for første gang, ble det produsert en slags fiber med hantelformet fiberkjerne. Polarisasjonsslaglengden kan reduseres ved å øke brytningsindeksforskjellen til fiberkjernebekledning. På grunn av praktiske anvendelsesbegrensninger er det imidlertid ikke mulig å øke brytningsindeksforskjellen for mye. Økning av brytningsindeksforskjellen resulterer i overføringstap, og skjøting blir vanskeligere fordi kjerneradiusen må reduseres. Den typiske dobbeltbrytningsverdien for elliptisk fiber er høyere enn for elliptisk kledningsfiber. Men tapet av elliptisk fiberkjerne er høyere enn for elliptisk kledningfiber.
Lineær PM-fiber med brytningsindeksmodulasjon
For en enkeltpolarisert fiber som isolerer cutoff-bølgelengden til to rettvinklede oscillasjoner, er en metode for å øke frekvensbåndbredden å velge en brytningsindeksfordeling som bare lar en polarisasjonstilstand være ved grensen. Den høye dobbeltbrytningen kan oppnås ved å introdusere vinkelmodulasjon til den indre kledningsindeksen til den trelags elliptiske tverrsnittsfiberen. I studiet av trelags optiske fibre med elliptisk tverrsnitt, brukes en forstyrrelsestilnærming, der den rektangulære fiberkjernebølgelederen antas som referansestrukturen. I enkeltpolarisasjonsoperasjon viser dobbeltbrytningstester på tre lag med ellipsoid fiber at riktig vinkelmodulasjon av den indre kledningsindeksen kan forbedre dobbeltbrytningen og utvide bølgelengdeområdet.
Brytningsindeksfordelingen kalles sommerfuglprofilen. Dette er en asymmetrisk W-kontur, som er sammensatt av en konsistent fiberkjerne og kledningen som omgir fiberkjernen. I kledningen har konturen maksimal verdi på NCL, og endres oppover i radius og vinkel, og har maksimal synkende tilstand langs X-aksen. Det er to egenskaper ved denne formen for å realisere enkeltmodus enkeltpolarisasjonsoperasjon. For det første er formen asymmetrisk, noe som vil gjøre forplantningskonstantene til de to hovedsvingningsmodusene i rette vinkler forskjellige, og for det andre sørger dempningen inne i slottet for at hver modus har en avskjæringsbølgelengde. Sommerfuglfibre har en svak ledningsevne, så svaret på skalarbølgeligningen kan brukes til å bestemme modusfeltet og forplantningskonstanten. Svaret relaterer seg til trigonometriske funksjoner og Mathieu-funksjoner, som brukes til å forklare korrelasjonen av tverrgående koordinater i kledningen tilfiberkjerne. Disse funksjonene er ikke ortogonale til hverandre, noe som krever et uendelig sett med funksjoner for å gjøre rede for de modale feltene i forskjellige regioner og for å tilfredsstille grensebetingelsene. Den resulterende geometriske dobbeltbrytningsgrafen, sammenlignet med standardfrekvensen V, viser at graden som brytningsindeksen avtar langs X-aksen øker asymmetrien, og øker dermed maksimums- og V-verdiene til dobbeltbrytningen. Toppverdien av dobbeltbrytning er karakteristisk for ikke-sirkulære fibre. Modus dobbeltbrytning kan forbedres ved å introdusere anisotropi i fiberen. For anisotropi kan det oppnås ved å tilordne forskjellige brytningsindeksfordelinger til de to polarisasjonene til en modus. Geometrisk dobbeltbrytning er mindre enn anisotropisk dobbeltbrytning. Imidlertid kan fallet i sommerfuglformkledningen gi dobbel polarisering til den oscillerende hovedmodusavskjæringsbølgelengden, som er atskilt av et bølgelengdevindu der det er mulig å oppnå enkelpolarisering i enkeltmodusdrift.
