Yuvarlak PM elyaf
Dairesel çift kınlım kavramı, fibere dahil edilebilir, böylece iki dik açılı polarizasyon modu, fiberde saat yönünde ve saatin tersi yönde dairesel olarak polarize edilir - sözde dairesel PM fiber. Dairesel (eksenel olarak simetrik) bir optik fiberde halka çift kınlımı elde etmenin en yaygın yolu, saat yönünde ve saat yönünün tersine dairesel polarizasyonun salınan ana modu arasında yayılma sabitlerinde bir fark oluşturan fiberi bükmektir. Böylece, bu iki dairesel polarize dalganın modları ayrıştırılır. Dış gerilimin lif uzunluğu yönündeki azimut Açısını değiştirebileceği ve bu da fiber üzerinde halka çift kınlım oluşturabileceği de düşünülebilir. Bir optik fiber bükülürse, distorsiyonla ilişkili optik özelliklerle sonuçlanan bir burulma gerilimi oluşur.
Elyafın elyaf çekirdeği ayrıca kaplamadaki spiral yol boyunca da döşenebilir, böylece halka çift kırılım da elde edilebilir. Bu, ışığın bir optik rotasyon oluşturarak spiral bir yol boyunca ilerlemesine neden olur. Çift kırılma, yalnızca geometrinin etkisi nedeniyle elde edilebilir. Böyle bir fiber, tek modlu bir fiber olarak kullanılabilir ve yüksek sıralı modda nispeten yüksek kayba neden olacaktır.
Helisel fiber çekirdek yapısına sahip halka şeklindeki PM fiber, Faraday Etkisine göre akımı algılama alanında kullanılabilir. Optik fiberler, fiber çekme sırasında spiraller oluşturmak için önceden oluşturulmuş tüpleri döndüren bimetalik çubuklar ve önceden oluşturulmuş tüpler kullanılarak yapılabilir.
Doğrusal PM elyaf
İki ana LINEAR PM fiber türü vardır, yani tek polarizasyon tipi ve çift kırılma tipi. İki temel polarizasyon modu ile karşılaştırıldığında, tek polarizasyon modunun temel özelliği, büyük bir iletim kaybına sahip olmasıdır. Çift kırılımlı fiber türleri için, ana salınım modunda iki polarizasyon modu arasındaki yayılma sabitleri açıkça farklıdır. Daha sonra tartışılacak olan doğrusal polarizasyonu korumak için çoklu optik fiber tasarımları kullanılabilir.
Kenar yuvaları ve kenar tünelleri doğrusal PM fiber
Kenar-yuva lifi, kaplama endeksinden daha düşük bir kırılma indisine sahip iki yuvayı entegre eder. Yuvalar, merkezi fiber çekirdeğin iki yanında bulunur. Bu fiber türü, X ekseni boyunca W şeklinde bir kırılma indisi dağılımına ve Y ekseni boyunca bir aşamalı kırılma indisi dağılımına sahiptir. Kenar tünel lifi, kenar yuvası yapısının özel bir örneğidir. Bu doğrusal PM liflerinde, çift kırılmalı lifler elde etmek için lif çekirdeğine geometrik anizotropi eklenir.
Gerilimli bileşenlere sahip doğrusal PM fiber
Fibere yüksek çift kınlım sağlamak için etkili bir yöntem, çift geometrik simetriye sahip tekdüze olmayan gerilimi fiber çekirdeğe sokmaktır. Foto elastik etkinin bir sonucu olarak, gerilim, elyaf mili boyunca polarizasyon modelinin yanı sıra çift kırılmanın sonuçlarıyla gözlemlenebilen elyaf çekirdeğinin kırılma indisini değiştirir. Fiber çekirdeğin karşısındaki kaplama bölgesinde yer alan iki eşit ve bağımsız olarak gerilmiş bileşen (SAP'ler) kullanılarak gerekli gerilim elde edilebilir. Bu nedenle, SAP'lerin kırılma endeksi, kaplamanın kırılma endeksinden daha düşük veya ona eşit olduğu sürece, SAP'ler aracılığıyla ikincil osilasyon modu olmayacaktır.
SAP'ler için kullanılan en yaygın şekiller, papyon şekli ve dairedir. Bu liflere sırasıyla papyon ve panda lifleri denir. Bu iki lifin enine kesitleri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Bu liflerde kullanılan modal çift kınlım, geometrik ve gerilmeye bağlı çift kınlımı temsil eder. Geometrik çift kırılma çok küçüktür ve dairesel çekirdek fiber için ihmal edilebilir. SAP'ler elyaf çekirdeğine yakın yerleştirildiğinde bu elyaf çekirdeklerinin çift kınlımının iyileştirilebileceği, ancak elyaf kaybında artış olmaması için elyaf çekirdeğine çok yakın yerleştirilmesi gerektiği gösterilmiştir. SAP'ler silikon dioksit değildir. Panda elyafı, daha yüksek mod çift kırılma, çok düşük kayıp ve düşük çapraz konuşma sağlayacak şekilde geliştirilmiştir.
İpucu: Şu anda, sektördeki en popüler PM elyafı yuvarlak Panda elyafıdır. Panda elyafı diğer PM elyaflara göre birçok avantajdan biri elyaf boyutu ve geleneksel tek modlu elyaflara kıyasla sayısal açıklıktır. Her iki tip ışık kullanıldığında cihazda minimum kayıp sağlanır.
Eliptik yapıya sahip lineer PM fiber
Üç tip optik yapı üzerinde pratik düşük kayıplı tek polarizasyonlu fiberlerin ilk önerilen deneysel çalışması gerçekleştirildi: eliptik çekirdek, eliptik kaplama ve eliptik kılıf lifi. Eliptik fiber çekirdekli kablonun erken araştırması, polarizasyon çift kırılmasının hesaplanmasını içerir. İlk aşamada, dikdörtgen dielektrik dalga kılavuzu, eliptik çekirdek lifinin çift kınlımını tahmin etmek için kullanılır. PM fiberin ilk kez kullanıldığı deneyde, dambıl şekilli fiber çekirdekli bir çeşit fiber üretildi. Fiber çekirdek kaplamanın kırılma indisi farkı artırılarak polarizasyon atım uzunluğu azaltılabilir. Ancak pratik uygulama kısıtlamaları nedeniyle kırılma indisi farkını çok fazla artırmak mümkün değildir. Kırılma indisi farkının arttırılması, iletim kayıplarına neden olur ve çekirdek yarıçapının azaltılması gerektiğinden ekleme daha zor hale gelir. Eliptik lif için tipik çift kırılma değeri, eliptik kaplama lifinden daha yüksektir. Ancak eliptik lif çekirdeğinin kaybı, eliptik kaplama lifininkinden daha yüksektir.
Kırılma indisi modülasyonlu lineer PM fiber
İki dik açılı salınımın kesme dalga boyunu izole eden tek polarize bir fiber için, frekans bandı genişliğini artırmanın bir yöntemi, kesme noktasında yalnızca bir polarizasyon durumuna izin veren bir kırılma indisi dağılımı seçmektir. Yüksek çift kınlım, üç katmanlı eliptik enine kesitli fiberin iç kaplama indeksine açısal modülasyon eklenerek elde edilebilir. Üç katmanlı eliptik enine kesitli optik fiberlerin çalışmasında, dikdörtgen fiber çekirdek dalga kılavuzunun referans yapı olarak kabul edildiği bir pertürbasyon yaklaşımı benimsenmiştir. Tek polarizasyon işleminde, elipsoidal fiberin üç tabakası üzerindeki çift kırılma testleri, iç kaplama indeksinin uygun açısal modülasyonunun çift kırılmayı artırabildiğini ve dalga boyu aralığını genişletebileceğini göstermektedir.
Kırılma indisi dağılımına kelebek profili denir. Bu, tutarlı bir lif çekirdeğinden ve lif çekirdeğini çevreleyen kaplamadan oluşan asimetrik bir W konturudur. Kaplamada, kontur maksimum NCL değerine sahiptir ve yarıçap ve Açı olarak yukarı doğru değişir ve X ekseni boyunca maksimum alçalma durumuna sahiptir. Tek modlu tek polarizasyon işlemini gerçekleştirmek için bu şeklin iki özelliği vardır. Birincisi, şekil asimetriktir, bu da iki ana salınım modunun dik açılarda yayılma sabitlerini farklı kılar ve ikincisi, kale içindeki zayıflama her modun bir kesme dalga boyuna sahip olmasını sağlar. Kelebek liflerinin iletkenliği zayıftır, bu nedenle skaler dalga denkleminin cevabı mod alanını ve yayılma sabitini belirlemek için kullanılabilir. Cevap, fiber çekirdeğin kaplamasındaki enine koordinatların korelasyonunu açıklamak için kullanılan trigonometrik fonksiyonlar ve Mathieu fonksiyonları ile ilgilidir. Bu işlevler, farklı bölgelerdeki modal alanları hesaba katmak ve sınır koşullarını karşılamak için sonsuz bir işlev kümesi gerektiren birbirine dik değildir. Elde edilen geometrik çift kınlım grafiği, standart frekans V ile karşılaştırıldığında, kırılma indisinin X ekseni boyunca azalma derecesinin asimetriyi artırdığını, böylece çift kınlımın maksimum ve V değerlerini artırdığını gösterir. Çift kırılmanın tepe değeri, dairesel olmayan liflerin karakteristiğidir. Mod çift kınlımı, fibere anizotropi ekleyerek geliştirilebilir. Anizotropi için, bir modun iki polarizasyonuna farklı kırılma indisi dağılımları atanarak elde edilebilir. Geometrik çift kırılma, anizotropik çift kırılmadan daha azdır. Bununla birlikte, kelebek şeklindeki kaplamadaki düşüş, içinde tek polarizasyon tek modlu işlemin gerçekleştirilmesinin mümkün olduğu bir dalga boyu penceresi ile ayrılan, salınımlı ana mod kesme dalga boyuna çift polarizasyon sağlayabilir.
