Işığın polarizasyon yönündeki bir değişiklik, spektral oranda bir değişikliğe neden olur mu?
Evet, ışığın polarizasyon yönündeki değişiklikler ayırma oranını etkiler. Bu etkinin fiziksel özü ve mühendislik gösterimi, öncelikle pasif optik cihazların kritik bir fiziksel parametresinden kaynaklanır: Polarizasyon Bağımlı Kayıp (PDL).
Bir. Fiziksel Prensip ve Polarizasyon Bağımlı Kayıp (PDL)
-
İdeal Durum ile Gerçek Cihaz Arasındaki Farklılıklar
İdeal teorik modelde, simetrik tasarımlı bir fiber ayırıcı (örneğin tipik bir 50:50 ayırma oranı) izotroptik olup, ayırma oranının gelen ışığın polarizasyon durumundan (SOP) tamamen bağımsız olması gerekir.
Ancak, gerçekte üretilen optik ayırıcılar (eriyik çekme tipi FBT veya düzlemsel ışık dalga kılavuzu tipi PLC olsun) aşağıdaki nedenlerden dolayı mutlak simetriyi sağlayamaz:- Geometrik Yapı Asimetrisi: Örneğin, çekme bölgesinin kesitinin küçük dairesel olmayan asimetrisi veya dalga kılavuzu kanalı sınırlarının mikroskobik pürüzsüz olmaması.
- Stres Birefringansı: Fiber çekme, katılaştırma veya sonraki paketleme koruması sırasında, kaçınılmaz olarak artık iç stres oluşur veya harici mekanik paketleme stresi uygulanır.
Bu faktörler, cihazda zayıf bir birefringans fenomenine yol açar, yani birbirine dik iki polarizasyon durumu (örneğin TE modu ve TM modu) cihaz içinde iletilirken, hafif farklı yayılma sabitleri ve kuplaj verimlilikleri yaşar.
-
Polarizasyon Bağımlı Kayıp (PDL) Nedir?
Gelen ışığın polarizasyon yönü değiştiğinde, ayırıcının her bir çıkış kanalının ekleme kaybı (IL) dalgalanır. Polarizasyon Bağımlı Kayıp (PDL) şu şekilde tanımlanır:PDL = IL_{maks} - IL_{min}
Birim genellikle desibel (dB)dir.
-
Polarizasyon Yönünün Ayırma Oranı Üzerindeki Doğrudan Etkisi
Ayırıcının içindeki farklı fiziksel kanalların mikroskobik yapısı tam olarak aynı olmadığından, polarizasyon durumu değiştiğinde, her bir çıkış portunun ekleme kaybındaki değişim miktarı tam olarak senkronize olmaz. Bu doğrudan, çıkış portları arasındaki gerçek ayırma oranında küçük bir kaymaya neden olur.
Örneğin: Nominal ayırma oranı 50:50 olan bir ayırıcı varsayarsak, bir çıkış kanalının PDL’si 0.2 dB ise, bu, gelen ışığın polarizasyon yönü 360° boyunca değiştiğinde, bu kanalın çıkışındaki gücün yaklaşık %4.5 oranında dalgalanabileceği anlamına gelir. Portlar arasındaki ayırma oranına yansıtıldığında, bu, polarizasyon durumuna bağlı olarak yaklaşık 49.5:50.5 ile 50.5:49.5 arasında küçük dalgalanmalar gösterebilir.
İki. OFSCN® Ürün Tasarımı ve Uygulama İlişkisi
Yüksek hassasiyetli fiber Bragg grating (FBG) sensör sistemlerinde, ayırma cihazlarının polarizasyon stabilitesini kontrol etmek, ölçüm doğruluğunu sağlamada kritik bir adımdır.
OFSCN®, profesyonel OFSCN® Optik Fiber Ayırıcı (Optik Ayırıcı/Fiber Bragg Grating Ayırıcı) sunmaktadır.
Ana Parametreler ve Uygulama Senaryoları:
- Spesifikasyonlar: Normalde 16x32 ayırıcı, 8x16 ayırıcı, 4x8 ayırıcı, 32x64 ayırıcı içerir.
- Mühendislik Uygulamaları: Büyük ölçekli çok noktalı izleme projelerinde, bu seri ayırıcılar öncelikle OFSCN® Fiber Bragg Grating Çözücü ile birlikte kullanılır. Çözücünün fiziksel bir kanalını iki veya üç mantıksal alt kanala genişleterek, titiz bir dalga boyu planlama tasarımı altında, nokta kapasitesini etkili bir şekilde ikiye katlayabilir ve kanal başına ortalama donanım maliyetini düşürebilir.
- Polarizasyon Performansının Önemi: Fiber Bragg grating sensörlerinin yansıttığı dalga boyu sinyali, çözücü tarafından alınır ve hesaplanır. Ayırıcının PDL performansı zayıfsa, gerçek saha mühendisliğinde, optik kablo dış ortam titreşimleri, rüzgar veya bükülmeler nedeniyle optik polarizasyon durumunun (SOP) rastgele değişmesi durumunda, çözücüye geri yansıyan sinyal gücü düzensiz dalgalanmalar gösterecektir. Bu, sistem alıcı ucunun sinyal-gürültü oranını etkiler. OFSCN®, bu seri ayırıcıları üretirken, sıkı paketleme yapısı ve hassas stres kontrolü yoluyla, polarizasyon durumundaki değişikliklerin sistem dalga boyu çözünürlüğü ve konumlandırma doğruluğu üzerindeki potansiyel olumsuz etkilerini en aza indirmek için mükemmel PDL metriklerine sahip olmasını sağlamıştır.