Yuvarlak PM elyaf
Dairesel çift kırılma kavramı fibere dahil edilebilir, böylece iki dik açılı polarizasyon modu, dairesel PM fiber olarak adlandırılan fiberde -- dairesel olarak saat yönünde ve saat yönünün tersine polarize edilir. Dairesel (eksenel olarak simetrik) bir optik fiberde halka çift kırılma elde etmenin en yaygın yolu, fiberi bükmektir; bu, saat yönünde ve saat yönünün tersine yönlerde dairesel polarizasyonun salınımlı ana modu arasında yayılma sabitlerinde bir fark yaratır. Böylece bu iki dairesel polarize dalganın modları ayrıştırılır. Ayrıca dış stresin fiber uzunluğu yönünde azimut açısını değiştirebileceği ve bunun fiberde halka çift kırılması oluşturabileceği de düşünülebilir. Bir optik fiber bükülürse, bir burulma gerilimi oluşur ve bu da distorsiyonla ilişkili optik özelliklerle sonuçlanır.
Fiberin fiber çekirdeği aynı zamanda kaplamadaki spiral yol boyunca da yerleştirilebilir, böylece halka çift kırılması da elde edilebilir. Bu, ışığın spiral bir yol boyunca ilerlemesine ve optik bir dönüş oluşturmasına neden olur. Çift kırılma yalnızca geometrinin etkisiyle elde edilebilir. Böyle bir fiber, tek modlu bir fiber olarak kullanılabilir ve yüksek dereceli modda nispeten yüksek kayıplara neden olur.
Helisel fiber çekirdek yapısına sahip halka şeklindeki PM fiber, Faraday Etkisine göre akımın algılanması alanında kullanılabilir. Optik fiberler, fiber çekme sırasında önceden oluşturulmuş tüpleri spiraller oluşturacak şekilde döndüren bimetalik çubuklar ve önceden şekillendirilmiş tüpler kullanılarak yapılabilir.
Doğrusal PM fiber
LINEAR PM fiberin iki ana türü vardır; tek polarizasyon tipi ve çift kırılma tipi. İki temel polarizasyon moduyla karşılaştırıldığında, tek polarizasyon modunun temel özelliği, büyük bir iletim kaybına sahip olmasıdır. Çift kırılmalı fiber tipleri için, ana salınım modundaki iki polarizasyon modu arasındaki yayılma sabitleri açıkça farklıdır. Daha sonra tartışılacak olan doğrusal polarizasyonu korumak için birden fazla optik fiber tasarımı kullanılabilir.
Kenar yuvaları ve kenar tünelleri doğrusal PM fiber
Kenar yuvalı fiber, kaplama indeksinden daha düşük bir kırılma indisine sahip iki yuvayı birleştirir. Yuvalar merkezi fiber çekirdeğinin iki yanında bulunur. Bu tip fiber, X ekseni boyunca W şeklinde bir kırılma indisi dağılımına ve Y ekseni boyunca kademeli bir kırılma indisi dağılımına sahiptir. Kenar tüneli fiberi, kenar yuvası yapısının özel bir örneğidir. Bu doğrusal PM fiberlerde, çift kırılmalı fiberler elde etmek için fiber çekirdeğine geometrik anizotropi uygulanır.
Gerilmeli bileşenlere sahip doğrusal PM fiber
Fibere yüksek çift kırılma vermenin etkili bir yöntemi, fiber çekirdeğine çift geometrik simetriye sahip üniform olmayan gerilimi uygulamaktır. Foto elastik etkinin bir sonucu olarak, stres, fiber çekirdeğinin kırılma indeksini değiştirir; bu, fiber iğ boyunca polarizasyon modeli ve çift kırılma sonuçları aracılığıyla gözlemlenebilir. Gerekli gerilim, fiber çekirdeğin karşısındaki kaplama bölgesinde yer alan iki eşit ve bağımsız gerilimli bileşen (SAP) kullanılarak elde edilebilir. Bu nedenle SAP'lerin kırılma indeksi kaplamanın kırılma indeksinden düşük veya ona eşit olduğu sürece SAP'ler boyunca ikincil salınım modu olmayacaktır.
SAP'ler için kullanılan en yaygın şekiller papyon şekli ve dairedir. Bu liflere sırasıyla papyon ve panda lifleri adı verilmektedir. Bu iki lifin kesitleri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Bu fiberlerde kullanılan modal çift kırılma, geometrik ve stres kaynaklı çift kırılmayı temsil eder. Geometrik çift kırılma çok küçüktür ve dairesel özlü fiber için göz ardı edilebilir. SAP'ler fiber çekirdeğine yakın yerleştirildiğinde bu fiber çekirdeklerinin çift kırılmasının iyileştirilebileceği gösterilmiştir, ancak fiber çekirdeğine çok yakın yerleştirilmesi gerekir, böylece özellikle malzeme üzerindeyse fiber kaybında bir artış olmaz. SAP'ler silikon dioksit değildir. Panda fiber, daha yüksek modlu çift kırılma, çok düşük kayıp ve düşük karışma elde edecek şekilde geliştirildi.
İpucu: Şu anda en popüler PMlifEndüstride yuvarlak Panda elyafı var. Panda fiberin diğer PM fiberlere göre birçok avantajından biri, geleneksel tek modlu fiberlere kıyasla fiber boyutu ve sayısal açıklıktır. Her iki ışık türü kullanıldığında cihazda minimum kayıp sağlanır.
Eliptik yapıya sahip doğrusal PM fiber
Üç tip optik yapı üzerinde pratik düşük kayıplı tek polarizasyonlu fiberlerin önerilen ilk deneysel çalışması gerçekleştirildi: eliptik çekirdek, eliptik kaplama ve eliptik kılıf fiber. Eliptik fiber çekirdekli kabloya ilişkin ilk araştırmalar, polarizasyon çift kırılmasının hesaplanmasını içerir. İlk aşamada, eliptik çekirdek fiberin çift kırılımını tahmin etmek için dikdörtgen dielektrik dalga kılavuzu kullanılır. PM fiberin ilk kez kullanıldığı deneyde, dambıl şeklinde fiber çekirdeği olan bir çeşit fiber üretildi. Polarizasyon atım uzunluğu, fiber çekirdek kaplamanın kırılma indisi farkının arttırılmasıyla azaltılabilir. Ancak pratik uygulama sınırlamaları nedeniyle kırılma indisi farkının çok fazla arttırılması mümkün değildir. Kırılma indisi farkının arttırılması iletim kayıplarına neden olur ve çekirdek yarıçapının azaltılması gerektiğinden birleştirme daha zor hale gelir. Eliptik fiberin tipik çift kırılma değeri, eliptik kaplama fiberinkinden daha yüksektir. Ancak eliptik fiber çekirdeğinin kaybı, eliptik kaplamanın kaybından daha yüksektirlif.
Kırılma indisi modülasyonlu doğrusal PM fiber
İki dik açılı salınımın kesme dalga boyunu izole eden tek polarize bir fiber için, frekans bandı genişliğini arttırmanın bir yöntemi, kesme noktasında yalnızca bir polarizasyon durumunun olmasına izin veren bir kırılma indisi dağılımı seçmektir. Yüksek çift kırılma, üç katmanlı eliptik kesitli fiberin iç kaplama indeksine açısal modülasyon uygulanarak elde edilebilir. Üç katmanlı eliptik kesitli optik fiberlerin incelenmesinde, dikdörtgen fiber çekirdek dalga kılavuzunun referans yapı olarak varsayıldığı bir pertürbasyon yaklaşımı benimsenmiştir. Tek polarizasyon işleminde, üç elipsoidal fiber katmanı üzerindeki çift kırılma testleri, iç kaplama indeksinin uygun açısal modülasyonunun çift kırılmayı artırabildiğini ve dalga boyu aralığını genişletebildiğini göstermektedir.
Kırılma indisi dağılımına kelebek profili denir. Bu, tutarlı bir fiber çekirdek ve fiber çekirdeğini çevreleyen kaplamadan oluşan asimetrik bir W konturudur. Kaplamada, kontur maksimum NCL değerine sahiptir ve yarıçap ve Açı bakımından yukarı doğru değişir ve X ekseni boyunca maksimum alçalma koşuluna sahiptir. Tek modlu tek polarizasyon işlemini gerçekleştirmek için bu şeklin iki özelliği vardır. Birincisi, şeklin asimetrik olması, iki ana salınım modunun dik açılardaki yayılma sabitlerini farklı kılacak ve ikincisi, kale içindeki zayıflama, her modun bir kesme dalga boyuna sahip olmasını sağlayacaktır. Kelebek lifleri zayıf bir iletkenliğe sahiptir, dolayısıyla skaler dalga denkleminin cevabı mod alanını ve yayılma sabitini belirlemek için kullanılabilir. Cevap, trigonometrik fonksiyonlar ve Mathieu fonksiyonları ile ilgilidir; bunlar, uzayın kaplamasındaki enine koordinatların korelasyonunu açıklamak için kullanılır.lif çekirdeği. Bu fonksiyonlar birbirine dik değildir ve farklı bölgelerdeki modal alanları hesaba katmak ve sınır koşullarını sağlamak için sonsuz sayıda fonksiyon gerektirir. Ortaya çıkan geometrik çift kırılma grafiği, standart frekans V ile karşılaştırıldığında, X ekseni boyunca kırılma endeksinin düşme derecesinin asimetriyi arttırdığını, dolayısıyla çift kırılmanın maksimum ve V değerlerini arttırdığını gösterir. Çift kırılmanın tepe değeri dairesel olmayan fiberlerin karakteristiğidir. Mod çift kırılması, fibere anizotropi eklenerek 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, tek polarizasyonlu tek modlu çalışmanın elde edilmesinin mümkün olduğu bir dalga boyu penceresiyle ayrılan salınımlı ana mod kesme dalga boyuna çift polarizasyon sağlayabilir.
