Для чего можно использовать PM-волокно?

(1) Интерферометр

Применение волокон PM включает телекоммуникации, медицину, датчики и так далее. Типичным применением является использование интерференции для измерения, чтобы гарантировать, что свет, распространяющийся в сигнальном плече и эталонном плече интерферометра, всегда рекомбинируется с одним и тем же состоянием поляризации, а оптическое волокно используется для обеспечения оптической фазовой интерференции для предотвращения затухания сигнала. . Если используется обычное одномодовое волокно, состояние поляризации света, распространяющегося в каждом плече, будет изменяться независимо со временем, что приводит к затуханию восстановленного сигнала между максимумом и нулем, когда относительное состояние поляризации двух сигналов изменяется в диапазон 360 градусов.

Таким образом, основной принцип PMF позволяет использовать его в интерферометрах. Таким образом, в основных областях применения это связано с интерферометрией.

(2) Волоконно-оптический гироскоп

Волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) представляет собой разновидность интерферометрического оптоволоконного датчика, который получил большой коммерческий успех. По сути, FOG представляет собой своего рода датчик вращения и скорости, который обычно состоит из трех волоконных чувствительных колец, поддерживающих поляризацию, каждое кольцо соответствует требуемой степени свободы (в авиационных терминах: крен, тангаж и рыскание). Свет одновременно излучается на концы волокна (два конца) каждого сенсорного кольца и рекомбинируется на детекторе. Если кольцо датчика вращается, будет определенная разница в расстоянии прохождения света в двух направлениях внутренней передачи, и возникнет доплеровский сдвиг частоты (эффект Саньяка). В результате фазы прямого луча передачи и обратного луча передачи будут разными, и интерференция будет вызвана двумя когерентными лучами.

Базовая конструкция тумана удачно иллюстрирует основные преимущества использования оптического волокна в качестве собственного оптического чувствительного элемента; оптическое волокно имеет способность направлять свет и изгибаться, поэтому оно может ограничивать сверхдлинный оптический путь небольшим физическим объемом. Эти более длинные пути усиливают относительно слабые оптические эффекты, что позволяет создавать очень компактные высокоточные датчики. Типичное кольцо обнаружения тумана состоит из волокна длиной от 200 до 5000 метров, поддерживающего поляризацию, что зависит от требуемой точности. Текущей производительности достаточно, чтобы бросить вызов точности лазерного гироскопа (лазерный гироскоп используется в самолетах Boeing).

С другой стороны, размеры гироскопа уменьшаются. В 1920 году была проведена первая демонстрация основных принципов тумана с помощью оптики свободного пространства, которая была развернута на площади в несколько квадратных километров. Напротив, то же самое измерение теперь можно выполнить с помощью сенсорного кольца меньшего размера, чем горлышко чайной чашки.

(3) Когерентная связь

Начиная с самой ранней специальной волоконной технологии, волокно с сохранением поляризации использовалось в области связи. Люди постоянно стремятся к высокой пропускной способности, а развитие технологий привело к более высокой скорости передачи символов, большему количеству параллельных каналов и технологии сложной модуляции высокого порядка. В настоящее время когерентная оптическая связь превратилась в очень большую систему, и существует множество передовых технологий модуляции, излучения и когерентного приема.

Технологии связи — это в основном передача и прием сигналов. Основной принцип когерентной оптической связи: на передатчике. Внешняя оптическая модуляция используется для модуляции амплитудной модуляции, фазовой модуляции и частотной модуляции сигнала оптической несущей, и сигнал отправляется через внутреннюю обработку. Достигнув приемного конца, он сначала проходит обработку коррекцией, затем поступает в оптический смеситель для когерентного смешивания с оптическим сигналом, генерируемым локальным оптическим генератором, и, наконец, принимается детектором. В начале 1990-х годов, с появлением волоконного усилителя, легированного эрбием (EDFA), и комбинации плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM), был сформирован более эффективный метод. Общее решение широкополосной передачи без повторителя постепенно созреет. Чтобы понять когерентную оптическую связь в деталях, нам нужно знать много связанных технологий и терминов, таких как демодуляция I/Q, модуляция ook, модуляция BPSK, созвездие и т. д. технология все еще развивается, и нам нужно изучить эту часть все вместе.

В качестве специальной технологии когерентная связь часто используется в приложениях, которым необходимо обрабатывать большие объемы данных в режиме реального времени, особенно при развертывании военных радаров с фазированной антенной решеткой.

(4) Интегрированная оптика, ввод-вывод

Волокно с сохранением поляризации используется для обработки сигналов интерферометрического датчика и передачи или обнаружения обычной и когерентной связи. Другой важной технологией является интегрированная оптика (IO).

IO чаще всего встречается в модуляторах LiNbO3, используемых в телекоммуникационных передатчиках. Типичный модулятор состоит из чипа из ниобата лития, в котором волноводы, легированные диоксидом титана, рассеяны, а с обеих сторон расположены золотые электроды. Хвостовое волокно PMF может обеспечивать стабильное состояние поляризации и выравниваться с осью двойного лучепреломления чипа. Принцип работы устройства основан на эффекте Поккельса. Когда на электрод подается напряжение, показатель преломления подложки изменяется пропорционально напряжению. Окончательное изменение эффективной длины оптического пути может быть использовано для создания помех. В соответствии с точной конструкцией волновода, легированного TiO2, им можно манипулировать для обеспечения фазовой, частотной или амплитудной модуляции и даже переключения оптической мощности между каналами.

(5) Лазерная доплеровская анемометрия и велоциметрия

Во многих случаях функция PMF состоит в том, чтобы обеспечить гибкую систему передачи, которая делает возможной обработку слабых оптических сигналов. Например, лазерный доплеровский анемометр (LDV) и лазерный доплеровский анемометр (LDV) представляют собой бесконтактные технологии измерения скорости. Этот метод применяется к потоку воздуха в аэродинамических трубах и кровотоку в венах и артериях. Скорость определяется путем измерения доплеровского сдвига света, рассеянного жидкостью. Для измерения линейно поляризованный свет от лазерного источника разделяется на две равные составляющие и передается в точку измерения по двум сохраняющим поляризацию волокнам одинаковой длины.

На выходе ИМП линза фокусирует два луча на небольшой точке в движущейся жидкости. В это время два луча сходятся, образуя интерференционные полосы. Мелкие частицы в жидкости рассеивают свет от каждого луча с немного разными доплеровскими частотами, потому что они движутся относительно двух направлений луча. Часть рассеянного света будет собираться многомодовым волокном с большим диаметром сердцевины и передаваться на фотодетектор. Здесь две частоты объединяются, образуя мгновенный ритм. Частота биений линейно связана с разницей доплеровской частоты, создаваемой каждым лазерным лучом, и определяется линейная зависимость между частотой биений и скоростью частиц, образуя целое тестовое устройство.

（6）Больше приложений (объединитель накачки EDFA, схема подавления отражений, датчик тока и оптическая когерентная томография)

· Использование волокна, поддерживающего поляризацию, может обеспечить удаленную передачу поляризованного света, что может быть распространено на другие приложения во всей отрасли. С развитием архитектуры телекоммуникационных систем от EDFA требуется постоянно увеличивать выходную мощность. В некоторых конструкциях это реализовано поляризационным мультиплексированием диодов накачки 980 нм или 1480 нм. Точно так же диод накачки заключен в PMF хвостовым волокном, чтобы реализовать схему на основе поляризации для подавления обратного отражения.

Среди датчиков постепенно развивалась индустрия измерения тока на эффекте Фарадея. В качестве поляризационного устройства датчик тока основан на передаче стабильного и известного состояния поляризации на головку датчика и обычно реализуется с помощью волокна, поддерживающего поляризацию.

В медицине больных ишемической болезнью сердца называют «хронической тотальной окклюзией» (ХТО), то есть полностью закупоренными кровеносными сосудами. Врачи используют специальный катетер или «проводник» для диагностики, что известно как технология ОКТ. Происхождение технологии ОКТ можно проследить до оптической низкокогерентной рефлектометрии (OLCR) в телекоммуникационной отрасли в конце 1980-х годов. OCT использует низкокогерентный (широкополосный) свет. Сохраняющая поляризацию волокно также играет в этом важную роль, что позволяет хирургам различать взаимосвязь между сосудистой стенкой и собственной обструкцией с помощью оптического когерентного отражения (OCR), что способствует безопасной резекции.

Направление применения волокна с сохранением поляризации становится все более обширным. Используйте преимущества оптического волокна, управляемого Интернетом вещей, будет больше значимых приложений. Как упоминалось в главе о технологии волоконно-оптических гироскопов, волокно обладает как светопроводимостью, так и свойствами изгиба, что может ограничить сверхдлинный оптический путь небольшим физическим объемом и усилить относительно слабый оптический эффект, чтобы сделать очень компактный высокочастотный -прецизионный датчик.

Мы являемся профессиональным производителем сварочных аппаратов для сварки волокон PM. Наш сварочный аппарат S-12PM предназначен для сварки волокон PM. Для получения более подробной информации нажмите здесь Аппарат для сварки волокон SHINHO S-12PM .