Prionsabal Oibre an Isolator Snáithín Optúil

Oct 17, 2020

Fág nóta

Is féidir bunphrionsabal an aonraitheora optúla Aonraitheoir snáithín polaraithe-neamhíogair (Isolator Snáithín Neamh-Íogair Polarization) a roinnt ina pholarú-neamhspleách (Polarization Insensitive) agus ag brath ar pholarú (Polarization Sensitive) de réir tréithe polaraithe. Ós rud é go mbraitheann an chumhacht optúil a théann tríd an aonraitheoir snáithín optúil atá spleách ar pholarú ar staid pholaraithe an tsolais ionchuir, éilítear snáithín a choinníonn polarú mar mhuiceoil a úsáid. Úsáidfear an t-aonraitheoir snáithín optúil seo go príomha i gcórais cumarsáide optúla comhleanúnacha. Faoi láthair, tá an t-aonraitheoir snáithín optúil is mó a úsáidtear go forleathan fós neamhspleách ar pholarú, agus ní dhéanaimid anailís ach ar an gcineál seo aonraitheora snáithín optúil

1 Struchtúr tipiciúil aonraitheora snáithín polaraithe-neamhspleách Taispeántar struchtúr réasúnta simplí i bhFíor 1. Ní úsáideann an struchtúr seo ach ceithre phríomhghné: fáinne maighnéadach (Feadán Maighnéadach), rothlóir Faraday (Faraday Rotator), dhá phíosa ding LiNbO3 (LN Wedge), agus péire imbhuailteoirí snáithín (Collimator Snáithín), is féidir leat aonraitheoir snáithín optúil inlíne a dhéanamh. 2 Bunphrionsabal oibre Seo a leanas anailís mhionsonraithe ar an dá choinníoll a bhaineann le tarchur comhartha optúil agus tarchur droim ar ais san aonraitheoir snáithín optúil.
2.1 Tarchur ar aghaidh Mar a thaispeántar in (Fíor 2), téann an bhíoma solais comhthreomhar a astaítear ón imbhuailteoir isteach sa chéad phláta dinge P1, roinntear an bhíoma solais ina solas o agus solas, a bhfuil a threoracha polaraithe ingearach lena chéile, agus is Uillinn amháin an treo iomadaithe. Nuair a théann siad tríd an rothlóir 45 ° Faraday, rothlaíonn plánaí polaraithe an tsolais a astaítear agus an solas e sa treo céanna faoi 45 °, toisc go bhfuil ais criostail an dara pláta ding LN P2 díreach i gcoibhneas leis an gcéad cheann. Is é 45 ° an uillinn, agus mar sin déantar an solas o agus an solas e a athraonadh le chéile chun dhá bhíoma solais comhthreomhara a chomhcheangal le spásáil bheag, agus ansin déanann imbhuailteoir eile iad a chúpláil isteach sa chroí snáithín. Sa chás seo, ní chailltear ach cuid bheag den chumhacht optúil ionchuir. Tugtar caillteanas isteach an aonraitheora ar an gcaillteanas seo. (GG quot; +" léiríonn an figiúr e treo an tsolais)

2 Tarchur droim ar ais Mar a thaispeántar in (Fíor 3), nuair a tharchuirtear bhíoma solais chomhthreomhaire sa treo droim ar ais, téann sé tríd an gcriostal P2 ar dtús agus roinntear é i solas o agus solas e arb é a threo polaraithe agus ais criostail P1 ag uillinn 45 °. Mar gheall ar neamh-chómhalartacht éifeacht Faraday, tar éis don solas o agus e solas dul tríd an rothlóir Faraday, rothlaítear an treo polaraithe sa treo céanna (tuathalach san fhigiúr) faoi 45 °, ionas go mbeidh an solas o bunaidh agus e solas ag dul isteach Tá an dara ding (P1) r-éadrom agus o-éadrom. Mar gheall ar an difríocht san innéacs athraonta, ní féidir an dá bhíoma solais a chomhcheangal i bhíoma comhthreomhar i P1 a thuilleadh, ach a athraonadh i dtreonna difriúla. Déantar an r-solas agus an solas o a dheighilt tuilleadh le huillinn níos mó, fiú tar éis dóibh dul tríd an lionsa féinfhócasaithe. Ní féidir leis an gcúpláil dul isteach sa chroí snáithín, agus ar an gcaoi sin cuspóir an aonraithe droim ar ais a bhaint amach. Tugtar aonrú ar an gcaillteanas tarchuir ag an am seo.

3 Paraiméadair theicniúla Maidir le haonraitheoirí snáithíní optúla, is iad na príomhtháscairí teicniúla ná Caillteanas Ionsáigh, Leithlisiú, Caillteanas Tuairisceáin, Caillteanas Cleithiúnach Polaraithe, Scaipeadh Modh Polaraithe (Polarization). Míneofar Scaipeadh Mód), srl., Ceann ar cheann faoi.
3.1 Caillteanas Ionsáigh (Caillteanas Ionsáigh) San aonraitheoir snáithín atá neamhspleách ar pholarú, cuimsíonn an caillteanas isteach go príomha cailliúint an imbhuailteora snáithín, rotator Faraday, agus criostail birefringent. Le haghaidh anailíse mionsonraithe ar an gcaillteanas isteach a ba chúis leis an imbhuailteoir snáithín, féach" Prionsabail Collimator. Tá croí an aonraitheora comhdhéanta den chuid is mó de rothlóir Faraday agus dhá phíosa ding LN. Dá airde an cóimheas díothaithe an rothlaithe Faraday, is ísle an frithchaiteacht, agus is lú an chomhéifeacht ionsúcháin, is lú an caillteanas isteach. De ghnáth, cailltear rothlóir Faraday thart ar 0.02 ~ 0.06dB. Is féidir a fheiceáil ó (Fíor 2) go mbeidh sé roinnte ina dhá bhíoma comhthreomhara de o agus e tar éis bhíoma solais chomhthreomhaire a théann trí chroílár an aonraitheora. Mar gheall ar shaintréithe bunúsacha criostail débhrídeacha, ní féidir solas ¹ne, o solas agus e a chóineasú go hiomlán, agus cailliúint bhreise ann.

3.2 Aonrú droim ar ais (Leithlisiú) Tá iargúltacht droim ar ais ar cheann de na táscairí is tábhachtaí atá ag aonraitheoir, arb iad is sainairíonna cumas tanúcháin an aonraitheora an solas tarchuir droim ar ais. Is iomaí fachtóir a théann i bhfeidhm ar iargúltacht aonraitheora, agus seo a leanas an plé sonrach.

(1) An gaol idir an t-aonrú agus an fad idir an polaraitheoir agus an rothlóir Faraday (2) An gaol idir aonrú agus frithchaiteacht dromchla na heiliminte optúla Is ea is mó frithchaiteacht na dúile optúla san aonraitheoir, is measa an droim ar ais aonrú an aonraitheora. Sa phróiseas iarbhír, caithfidh R a bheith níos lú ná 0.25% chun a chinntiú go bhfuil Iso níos mó ná 40dB.

(3) An gaol idir an t-aonrú agus uillinn an ding agus spásáil an pholaraitheora. Is aonraitheoir optúil é an criostail birefringent le yttrium vanadate (YVO4). Nuair a bhíonn uillinn an ding níos lú ná 2 °, méadaíonn an t-aonrú go gasta le méadú na huillinne. Nuair a bhíonn uillinn an ding níos mó ná 2 °, bíonn an t-athrú i bhfad níos lú, agus tá sé beagnach seasmhach ag thart ar 43.8dB. Maidir le haonraitheoirí optúla déanta as ábhair dhifriúla, athraíonn an t-aonrú leis an uillinn ding. Ní hionann an t-aonrú optúil agus méadú an achair, toisc go mbraitheann an t-aonrú go príomha ar an uillinn idir an solas aschuir droim ar ais agus an ais optúil.

(4) An gaol idir an t-aonrú agus uillinn choibhneasta na haise criostail Is í uillinn choibhneasta an dá pholaraitheoir agus ais criostail an rothlaitheora an tionchar is mó ar an aonrú. Nuair a bhíonn an difríocht uillinne níos mó ná 0.3 céim, ní féidir leis an aonrú a bheith níos mó ná 40dB. Tá go leor fachtóirí eile ann, go príomha an cóimheas díothaithe idir an dá pholaraitheoir, tiús criostail, srl. Chun an t-aonrú a dhéanamh níos mó ná 40dB, ní mór freisin: R1 agus R2 a bheith comhionann, níos lú ná 0.25%; clampán ais criostail scoilteoir an bhíoma Tá an earráid uillinne níos lú ná 0. 57 °, srl. Ina theannta sin, mar gheall ar éifeacht Faraday, ní amháin gur feidhm tonnfhaid í V=VBL, V, ach feidhm teochta freisin, mar sin an Athróidh uillinn uainíochta Faraday leis an teocht, atá ar cheann de na fachtóirí freisin.

3 Is táscaire tábhachtach é seo toisc go bhfuil an toradh láidir, beidh tionchar mór ag Leithlisiú. Is é is cúis le caillteanas fillte an aonraitheora mar gheall ar neamhoiriúnú innéacs athraonta na gcomhpháirteanna agus an aeir agus an fhrithchaithimh. De ghnáth is é 14dB an caillteanas ar ais de bharr comhpháirteanna planar
Ar chlé agus ar dheis, is féidir an macalla a chailleadh go dtí níos mó ná 60dB trí sciath frith-roghnúcháin agus snasú bevel. Tagann an caillteanas ar ais ó aonraitheoir optúil go príomha óna chonair optúil imbhuailte (ie an chuid imbhuailteora). De réir ríomhanna teoiriciúla, nuair a bhíonn uillinn an fhána 8 °, is mó an caillteanas toraidh ná 65dB. Rinneadh anailís ar chaillteanas tuairisceáin an imbhuailteora i bprionsabal an imbhuailteora, féach le do thoil" Prionsabal an Imbhuailteora".

3.4 Tá caillteanas PDL PDL-spleách polaraithe difriúil ó chaillteanas isteach. Tagraíonn sé don athrú is mó ar chaillteanas isteach na feiste nuair a athraíonn staid pholaraithe an tsolais ionchuir fad a fhanann paraiméadair eile gan athrú. Is táscaire é a thomhaiseann an méid polaraithe a bhaineann le caillteanas isteach na feiste. Maidir le haonraitheoirí optúla polaraithe-neamhspleácha, mar gheall ar roinnt comhpháirteanna a bheith ina gcúis le polarú, tá sé dodhéanta PDL nialasach a bhaint amach. De ghnáth, bíonn an PDL inghlactha níos lú ná 0.2dB.

3.5 Scaipeadh Modh Polarization PMD
Tagraíonn scaipeadh mód polaraithe PMD don mhoill chéim ar an solas comhartha a théann tríd an bhfeiste i stáit pholaraithe éagsúla. I bhfeistí éighníomhacha optúla, tá rianta iomadaithe éagsúla agus luasanna iomadaithe difriúla ag modhanna polaraithe éagsúla, agus scaiptear an modh polaraithe comhfhreagrach dá bharr. Ag an am céanna, toisc go bhfuil bandaleithead áirithe ag speictream na foinse solais, cuirfidh sé scaipeadh áirithe ina chúis freisin. I gcórais cumarsáide optúla ardluais, tá PMD an-tábhachtach. San aonraitheoir optúil polaraithe-neamhspleách, tarchuirtear an dá bhíoma a ghineann an solas polaraithe criostail birefringent ag luasanna difriúla céimeanna agus grúpa, is é sin, PMD, agus is é a phríomhfhoinse an criostail débhríofa a úsáidtear chun o-solas agus e a scaradh agus a chomhdhlúthú. -light. Is féidir é a chomhfhogasú leis an difríocht cosáin ΔL den dá bhíoma solais polaraithe líneacha. Scaipeadh mód polaraithe: In aonraitheoir polaraithe-neamhspleách: Ar ndóigh, is féidir PMD na feiste iomláine a fháil trí fhad cosán optúil L gach comhpháirte a ríomh. Bíonn tionchar den chuid is mó ag PMD ar an difríocht innéacs athraonta idir r-solas agus o-solas, agus dá bhrí sin tá caidreamh níos mó aige le tonnfhad.

optical-fiber-isolator

optical-fiber-isolator


Glaoigh Linn