Pengenalan kepada polarisasi
Apabila cahaya melalui satu titik di angkasa, arah dan amplitud medan elektrik berayun bergerak di sepanjang laluan dari semasa ke semasa. Vektor medan elektromagnet pada sudut tegak antara satu sama lain dalam bahagian melintang (satah berserenjang dengan arah pendahuluan) mewakili isyarat gelombang cahaya terkutub. Polarisasi ditakrifkan menggunakan vektor medan elektrik sebagai fungsi masa, mengikut corak yang dikesan merentasi keratan rentas. Polarisasi boleh dibahagikan kepada polarisasi linear, eliptik atau bulat, yang mana polarisasi linear adalah yang paling mudah. Polarisasi dalam apa jua bentuk adalah masalah dalam penghantaran gentian optik.
Sebarang komunikasi radio dan sistem pengukuran gentian optik ialah peranti yang mampu menganalisis gangguan antara dua jenis gelombang cahaya. Kami tidak boleh menggunakan maklumat yang diberikan oleh gangguan melainkan amplitud gabungan kekal stabil dari semasa ke semasa, iaitu, gelombang cahaya berada dalam keadaan polarisasi yang sama. Dalam kes ini adalah perlu untuk menggunakan gentian optik yang mampu menghantar keadaan polarisasi yang stabil. Jadi untuk menyelesaikan masalah ini,gentian optikyang boleh mengekalkan polarisasi telah dibangunkan.
Apakah serat PM?
Peresapan polarisasi cahaya dalam gentian menjadi tidak terkawal (bergantung kepada panjang gelombang) dan bergantung kepada sebarang lenturan gentian serta keadaan suhu. Gentian optik khas diperlukan untuk mencapai sifat optik yang diingini, yang dipengaruhi oleh polarisasi cahaya semasa ia melalui gentian. Banyak sistem, seperti interferometer dan penderia gentian, laser gentian dan modulator elektro-optik, juga mempunyai kehilangan bergantung kepada polarisasi yang menjejaskan prestasi sistem. Masalah ini boleh diselesaikan dengan menggunakan gentian optik khas yang dipanggil gentian PM.
Prinsip Fiber PM
Jika polarisasi cahaya yang dipancarkan ke dalam gentian adalah sepaksi dengan paksi birefringence, ia akan kekal begitu walaupun gentian itu bengkok. Mengikut prinsip gandingan mod seragam, prinsip fizikal di sebalik fenomena ini boleh difahami. Oleh kerana fenomena birefringence yang kuat, pemalar perambatan kedua-dua mod polarisasi adalah berbeza, jadi pertemuan relatif mod yang terlibat cenderung hanyut dengan cepat. Oleh itu, selagi sebarang gangguan di sepanjang cahaya mempunyai komponen Fourier spatial yang berkesan (dan nombor gelombang yang sepadan dengan perbezaan antara pemalar perambatan kedua-dua mod), ia boleh dipadankan dengan berkesan kepada kedua-dua mod. Jika perbezaannya cukup besar, gangguan umum dalam cahaya akan berubah secara beransur-ansur dan perlahan-lahan untuk mencapai gandingan mod yang berkesan. Jadi prinsip serat PM membuat perbezaan yang cukup.
Antara aplikasi komunikasi jarak jauh gentian optik yang paling biasa, gentian PM digunakan untuk memperkenalkan cahaya dari satu tempat ke tempat lain ke dalam keadaan polarisasi linear. Untuk mencapai keputusan ini, beberapa syarat mesti dipenuhi. Gentian input mestilah sangat terpolarisasi untuk mengelakkan penghantaran mod paksi perlahan dan paksi cepat, di mana keadaan polarisasi output tidak dapat diramalkan.
Atas sebab yang sama, medan elektrik masukgentian optik itumesti diselaraskan dengan tepat dan tepat dengan paksi utama gentian optik (yang biasanya merupakan paksi perlahan dalam amalan industri). Jika kabel laluan gentian PM terdiri daripada gentian bersegmen yang disambungkan oleh penyambung gentian atau sambungan penyambung, padanan putaran gentian dan kedudukan adalah masalah yang sangat kritikal. Di samping itu, penyambung mesti dipasang pada gentian PM, dan semasa pemasangan penyambung, tekanan dalaman yang dihasilkan tidak akan menyebabkan medan elektrik ditayangkan ke paksi optik yang tidak digunakan pada gentian.
Aplikasi gentian PM
Gentian PM digunakan di kawasan di mana hanyut polarisasi tidak dibenarkan, seperti perubahan suhu. Contohnya ialah interferometer gentian dan beberapa laser gentian. Kelemahan menggunakan gentian sedemikian ialah ia biasanya memerlukan orientasi polarisasi yang tepat, yang boleh menyebabkan lebih banyak masalah. Pada masa yang sama, kehilangan perambatan lebih tinggi daripada gentian optik standard, dan sukar untuk mengekalkan semua jenis gentian optik dalam bentuk penahan polarisasi.
Gentian PM digunakan dalam aplikasi khusus seperti aplikasi penderiaan gentian, interferometri, dan pengedaran kunci kuantum. Ia juga biasa digunakan dalam komunikasi jarak jauh antara penjana laser dan modulator, yang memerlukan cahaya terpolarisasi sebagai input. Ia jarang digunakan untuk penghantaran jarak jauh kerana gentian PM adalah sangat mahal dan mempunyai pengecilan yang lebih tinggi daripada gentian mod tunggal.
Keperluan penggunaan gentian PM
Terminal: Apabila terminal gentian PM ialah penyambung optik, adalah penting untuk menyambungkan rod tegasan kepada penyambung, biasanya melalui kunci.
Penyambungan: Penyambungan gentian PM juga perlu dilakukan dengan berhati-hati. Apabila gentian bercantum, paksi X, Y, dan Z hendaklah diposisikan dengan baik dan kedudukan putaran mestilah diposisikan dengan baik supaya bar tegasan boleh diletakkan dengan tepat.
Keperluan lain ialah keadaan kejadian di hujung gentian mestilah konsisten dengan arah paksi utama melintang bagiserat itukeratan rentas.
