Gentian PM bulat
Konsep birefringence bulat boleh diperkenalkan ke dalam gentian, jadi dua mod polarisasi bersudut tegak adalah terkutub bulat mengikut arah jam dan lawan jam dalam gentian -- yang dipanggil gentian PM bulat. Cara yang paling biasa untuk mencapai birefringence cincin dalam gentian optik bulat (simetri paksi) ialah memutar gentian, yang menghasilkan perbezaan dalam pemalar perambatan antara mod utama berayun polarisasi bulat mengikut arah jam dan lawan jam. Oleh itu, mod kedua-dua gelombang terkutub bulat ini dipisahkan. Ia juga boleh dianggap bahawa tegasan luaran boleh mengubah Sudut azimut dalam arah panjang gentian, yang boleh menjana birefringence cincin pada gentian. Jika gentian optik dipintal, tegasan kilasan terhasil, mengakibatkan sifat optik yang dikaitkan dengan herotan.
Teras gentian gentian juga boleh diletakkan di sepanjang laluan lingkaran dalam pelapisan, supaya birefringence cincin juga boleh diperolehi. Ini menyebabkan cahaya bergerak di sepanjang laluan lingkaran, membentuk putaran optik. Birefringence boleh dicapai hanya kerana pengaruh geometri. Gentian sedemikian boleh digunakan sebagai gentian mod tunggal, dan ia akan menyebabkan kerugian yang agak tinggi dalam mod perintah tinggi.
Gentian PM anulus dengan struktur teras gentian heliks boleh digunakan dalam bidang penderiaan arus mengikut Kesan Faraday. Gentian optik boleh dibuat menggunakan rod dwilogam dan tiub prabentuk, yang memutarkan tiub prabentuk untuk membentuk lingkaran semasa lukisan gentian.
Gentian PM linear
Terdapat dua jenis gentian PM LINEAR utama iaitu jenis polarisasi tunggal dan jenis birefringence. Berbanding dengan dua mod polarisasi asas, ciri utama mod polarisasi tunggal ialah ia mempunyai kehilangan penghantaran yang besar. Untuk jenis gentian birefringence, pemalar perambatan antara dua mod polarisasi dalam mod utama ayunan jelas berbeza. Reka bentuk gentian optik berbilang boleh digunakan untuk mengekalkan polarisasi linear, yang akan dibincangkan kemudian.
Slot tepi dan terowong tepi gentian PM linear
Gentian slot tepi menyepadukan dua slot dengan indeks biasan lebih rendah daripada indeks pelapisan. Slot terletak pada dua sisi teras gentian pusat. Gentian jenis ini mempunyai taburan indeks biasan berbentuk W di sepanjang paksi X dan taburan indeks biasan langkah di sepanjang paksi Y. Gentian terowong tepi ialah contoh khas struktur slot tepi. Dalam gentian PM linear ini, anisotropi geometri dimasukkan ke dalam teras gentian untuk mendapatkan gentian birefringence.
Gentian PM linear dengan komponen tertekan
Kaedah yang berkesan untuk memperkenalkan birefringence tinggi ke dalam gentian adalah dengan memperkenalkan tegasan tidak seragam dengan simetri geometri berganda ke dalam teras gentian. Hasil daripada kesan keanjalan foto, tegasan mengubah indeks biasan teras gentian, yang boleh diperhatikan melalui corak polarisasi di sepanjang gelendong gentian serta hasil birefringence. Tegasan yang diperlukan boleh diperolehi dengan menggunakan dua komponen bertekanan sama dan bebas (SAP) yang terletak di kawasan pelapisan bertentangan dengan teras gentian. Oleh itu, selagi indeks pembiasan SAP adalah lebih rendah daripada atau sama dengan indeks pembiasan pelapisan, tidak akan ada mod ayunan sekunder melalui SAP.
Bentuk yang paling biasa digunakan untuk SAP ialah bentuk tali leher dan bulatan. Gentian ini dipanggil gentian bow-tie dan gentian panda. Keratan rentas kedua-dua gentian ini ditunjukkan dalam rajah di bawah. Birefringence modal yang digunakan dalam gentian ini mewakili birefringence geometri dan tekanan akibat. Birefringence geometri adalah sangat kecil dan boleh diabaikan untuk gentian teras bulat. Telah ditunjukkan bahawa birefringence teras gentian ini boleh dipertingkatkan apabila SAP diletakkan berhampiran dengan teras gentian, tetapi ia mesti diletakkan sangat dekat dengan teras gentian supaya tiada peningkatan kehilangan gentian, terutamanya jika bahan pada SAP bukan silikon dioksida. Gentian panda telah dipertingkatkan untuk mencapai birefringence mod yang lebih tinggi, kehilangan yang sangat rendah dan crosstalk yang rendah.
Petua: Pada masa ini, PM yang paling popularseratdalam industri ialah gentian Panda bulat. Gentian panda salah satu daripada banyak kelebihan berbanding gentian PM lain ialah saiz gentian dan apertur berangka berbanding gentian mod tunggal konvensional. Kehilangan minimum pada peranti dipastikan apabila menggunakan kedua-dua jenis cahaya.
Gentian PM linear dengan struktur elips
Kajian percubaan pertama yang dicadangkan mengenai gentian polarisasi tunggal kehilangan rendah praktikal pada tiga jenis struktur optik telah dijalankan: teras elips, pelapisan eliptik dan gentian sarung eliptik. Penyelidikan awal kabel teras gentian eliptik melibatkan pengiraan dwirefringens polarisasi. Pada peringkat pertama, pandu gelombang dielektrik segi empat tepat digunakan untuk menganggarkan birefringence gentian teras elips. Dalam eksperimen menggunakan gentian PM buat kali pertama, sejenis gentian dengan teras gentian bentuk dumbbell telah dihasilkan. Panjang rentak polarisasi boleh dikurangkan dengan meningkatkan perbezaan indeks biasan pelapisan teras gentian. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh batasan aplikasi praktikal, adalah tidak mungkin untuk meningkatkan perbezaan indeks biasan terlalu banyak. Meningkatkan perbezaan indeks biasan mengakibatkan kehilangan penghantaran, dan penyambungan menjadi lebih sukar kerana jejari teras mesti dikurangkan. Nilai birefringence biasa untuk gentian elips adalah lebih tinggi daripada nilai untuk gentian pelapisan elips. Tetapi kehilangan teras gentian elips lebih tinggi daripada pelapis elipsserat.
Gentian PM linear dengan modulasi indeks biasan
Untuk gentian terkutub tunggal yang mengasingkan panjang gelombang keratan dua ayunan sudut tegak, kaedah untuk meningkatkan lebar jalur frekuensinya adalah dengan memilih taburan indeks biasan yang hanya membenarkan satu keadaan polarisasi berada pada potongan. Birefringence yang tinggi boleh dicapai dengan memperkenalkan modulasi sudut kepada indeks pelapisan dalam bagi gentian keratan rentas elips tiga lapisan. Dalam kajian gentian optik keratan rentas elips tiga lapisan, pendekatan gangguan diguna pakai, di mana pandu gelombang teras gentian segi empat tepat diandaikan sebagai struktur rujukan. Dalam operasi polarisasi tunggal, ujian birefringence pada tiga lapisan gentian ellipsoidal menunjukkan bahawa modulasi sudut yang betul bagi indeks pelapisan dalam boleh meningkatkan birefringence dan memanjangkan julat panjang gelombang.
Taburan indeks biasan dipanggil profil rama-rama. Ini ialah kontur W tidak simetri, yang terdiri daripada teras gentian yang konsisten dan pelapisan mengelilingi teras gentian. Dalam pelapisan, kontur mempunyai nilai maksimum NCL, dan berubah ke atas dalam jejari dan Sudut, dan mempunyai keadaan menurun maksimum sepanjang paksi X. Terdapat dua sifat bentuk ini untuk merealisasikan operasi polarisasi tunggal mod tunggal. Pertama, bentuknya adalah tidak simetri, yang akan menjadikan pemalar perambatan dua mod utama ayunan pada sudut tepat berbeza, dan kedua, pengecilan dalam istana memastikan bahawa setiap mod mempunyai panjang gelombang cutoff. Gentian rama-rama mempunyai kekonduksian yang lemah, jadi jawapan kepada persamaan gelombang skalar boleh digunakan untuk menentukan medan mod dan pemalar perambatan. Jawapannya berkaitan dengan fungsi trigonometri dan fungsi Mathieu, yang digunakan untuk menerangkan korelasi koordinat melintang dalam pelapisanteras gentian. Fungsi-fungsi ini tidak ortogon antara satu sama lain, yang memerlukan set fungsi yang tidak terhingga untuk mengambil kira medan modal di kawasan yang berbeza dan untuk memenuhi syarat sempadan. Graf birefringence geometri yang terhasil, berbanding dengan frekuensi standard V, menunjukkan bahawa tahap penurunan indeks biasan di sepanjang paksi-X meningkatkan asimetri, sekali gus meningkatkan nilai maksimum dan V bagi birefringence. Nilai puncak birefringence adalah ciri gentian bukan bulatan. Birefringence mod boleh dipertingkatkan dengan memasukkan anisotropi ke dalam gentian. Untuk anisotropi, ia boleh dicapai dengan memberikan taburan indeks biasan yang berbeza kepada dua polarisasi mod. Birefringence geometri adalah kurang daripada birefringence anisotropik. Walau bagaimanapun, penurunan dalam pelapisan bentuk rama-rama boleh memberikan polarisasi berganda kepada panjang gelombang potong mod utama berayun, yang dipisahkan oleh tetingkap panjang gelombang di mana ia adalah mungkin untuk mencapai operasi mod tunggal polarisasi tunggal.
