Per cosa può essere utilizzata la fibra PM?

(1) Interferometro

Le applicazioni delle fibre PM includono telecomunicazioni, medicina, sensori e così via. L'applicazione tipica consiste nell'utilizzare l'interferenza per la misurazione per garantire che la luce che si propaga nel braccio del segnale e nel braccio di riferimento dell'interferometro sia sempre ricombinata con lo stesso stato di polarizzazione e la fibra ottica viene utilizzata per garantire l'interferenza di fase ottica per prevenire l'attenuazione del segnale . Se si utilizza la fibra monomodale convenzionale, lo stato di polarizzazione della luce che si propaga in ciascun braccio cambierà indipendentemente nel tempo, provocando il decadimento del segnale ricostruito tra il massimo e lo zero quando lo stato di polarizzazione relativa delle due forme d'onda cambia in il raggio di 360 gradi.

In sintesi, il principio di base del PMF rilascia la sua capacità di essere utilizzato negli interferometri. Quindi nei principali campi di applicazione è legato all'interferometria.

(2) Giroscopio in fibra ottica

Il giroscopio a fibra ottica (FOG) è una sorta di sensore interferometrico a fibra ottica che ha ottenuto un grande successo commerciale. In sostanza, il FOG è una sorta di sensore di rotazione e velocità, che generalmente consiste in tre anelli di rilevamento della fibra a mantenimento di polarizzazione, ciascun anello corrispondente al grado di libertà richiesto (in termini aeronautici: rollio, beccheggio e imbardata). La luce viene emessa simultaneamente alle estremità della fibra (due estremità) di ciascun anello di rilevamento e ricombinata al rilevatore. Se l'anello del sensore ruota, ci sarà una certa differenza nella distanza percorsa dalla luce nelle due direzioni di trasmissione interna e si verificherà lo spostamento della frequenza Doppler (effetto Sagnac). Di conseguenza, la fase del raggio di trasmissione in avanti e del raggio di trasmissione all'indietro sarà diversa e l'interferenza sarà causata dai due raggi coerenti.

Il progetto di base della nebbia illustra bene i principali vantaggi dell'utilizzo della fibra ottica come elemento di rilevamento ottico intrinseco; la fibra ottica ha capacità di guida e flessione della luce, quindi può limitare il percorso ottico ultra lungo a un piccolo volume fisico. Queste lunghezze di percorso maggiori amplificano effetti ottici relativamente deboli, rendendo possibile la realizzazione di sensori ad alta precisione molto compatti. Un tipico anello di rilevamento della nebbia è costituito da 200 a 5000 metri di fibra di mantenimento della polarizzazione, che dipende dalle prestazioni di precisione richieste. Le prestazioni attuali sono sufficienti per sfidare la precisione del giroscopio laser (il giroscopio laser è utilizzato dagli aerei Boeing).

D'altra parte, le dimensioni del giroscopio si stanno riducendo. Nel 1920, la prima dimostrazione dei principi di base della nebbia fu effettuata utilizzando l'ottica dello spazio libero, che fu dispiegata su un'area di diversi chilometri quadrati. Al contrario, la stessa misurazione può ora essere effettuata in un anello sensibile più piccolo della bocca di una tazza da tè.

(3) Comunicazioni coerenti

Fin dalla prima tecnologia in fibra speciale, la fibra a mantenimento della polarizzazione è stata utilizzata nel campo della comunicazione. Gli esseri umani perseguono costantemente una larghezza di banda elevata e lo sviluppo della tecnologia ha portato a un tasso di simboli più elevato, più canali paralleli e una tecnologia di modulazione complessa di ordine elevato. Al giorno d'oggi, la comunicazione ottica coerente si è sviluppata in un sistema molto ampio e ci sono molte tecnologie avanzate nella modulazione, emissione e ricezione coerente.

La tecnologia della comunicazione è principalmente trasmissione e ricezione del segnale. Il principio di base della comunicazione ottica coerente: al trasmettitore. La modulazione ottica esterna viene utilizzata per modulare la modulazione di ampiezza, la modulazione di fase e la modulazione di frequenza del segnale alla portante ottica e il segnale viene inviato attraverso l'elaborazione back-end. Dopo aver raggiunto l'estremità ricevente, passa prima attraverso l'elaborazione di equalizzazione, quindi entra nel mixer ottico per miscelarsi coerentemente con il segnale ottico generato dall'oscillatore ottico locale e infine riceve dal rivelatore. All'inizio degli anni '90, con l'emergere dell'amplificatore in fibra drogata con erbio (EDFA) e la combinazione del multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa (DWDM), si è formato un metodo più efficace. La soluzione generale di trasmissione ad alta larghezza di banda senza ripetitore sta gradualmente maturando. Per comprendere in dettaglio la comunicazione ottica coerente, dobbiamo conoscere molte tecnologie e termini correlati, come demodulazione I / Q, modulazione ook, modulazione BPSK, costellazione, ecc. la tecnologia è ancora in via di sviluppo e dobbiamo imparare questa parte insieme.

In quanto tecnologia speciale, la comunicazione coerente viene spesso utilizzata in applicazioni che devono elaborare una grande quantità di dati in tempo reale, in particolare nell'impiego di radar phased array militari.

(4) Ottica integrata ， IO

La fibra di mantenimento della polarizzazione viene utilizzata nell'elaborazione del segnale del sensore interferometrico e nella trasmissione o rilevamento di comunicazioni convenzionali e coerenti. Un'altra tecnologia importante è l'ottica integrata (IO).

IO si incontra più frequentemente nei modulatori LiNbO3 utilizzati nei trasmettitori di telecomunicazioni. Un tipico modulatore è costituito da un chip di niobato di litio in cui sono diffuse guide d'onda drogate con biossido di titanio e su entrambi i lati sono presenti elettrodi d'oro. La fibra di coda di PMF può fornire uno stato di polarizzazione stabile e allinearsi con l'asse di birifrangenza del chip. La funzione del dispositivo si basa sull'effetto Pockels. Quando viene applicata una tensione all'elettrodo, l'indice di rifrazione del substrato cambia in proporzione alla tensione. La modifica finale della lunghezza effettiva del percorso ottico può essere utilizzata per generare interferenze. Secondo il design preciso della guida d'onda drogata TiO2, può essere manipolata per fornire modulazione di fase, frequenza o ampiezza e persino commutare la potenza ottica tra i canali.

(5) Anemometria e Velocimetria Laser Doppler

In molti casi, la funzione del PMF è quella di fornire un sistema di trasmissione flessibile, che rende possibile l'elaborazione del segnale ottico debole. Ad esempio, l'anemometro laser Doppler (LDV) e l'anemometro laser Doppler (LDV) sono tecnologie senza contatto per la misurazione della velocità. Questa tecnica viene applicata al flusso d'aria nelle gallerie del vento e al flusso sanguigno nelle vene e nelle arterie. La velocità è determinata misurando lo spostamento Doppler della luce diffusa dal fluido. Per misurare, la luce polarizzata linearmente dalla sorgente laser viene divisa in due componenti uguali e trasmessa alla posizione di misurazione attraverso due fibre di mantenimento della polarizzazione con la stessa lunghezza.

All'uscita del PMF, la lente focalizza due raggi su un piccolo punto nel fluido in movimento. In questo momento, i due fasci convergono per formare frange di interferenza. Piccole particelle nel fluido diffondono la luce da ciascun raggio a frequenze Doppler leggermente diverse perché si muovono rispetto alle due direzioni del raggio. Parte della luce diffusa verrà raccolta dalla fibra multimodale con diametro del nucleo maggiore e trasmessa al fotorilevatore. Qui, le due frequenze si combinano per formare un battito istantaneo. La frequenza del battito è linearmente correlata alla differenza di frequenza Doppler prodotta da ciascun raggio laser e viene determinata la relazione lineare tra la frequenza del battito e la velocità delle particelle, formando un intero dispositivo di test.

(6) Altre applicazioni (combinatore di pompe EDFA, schema di soppressione dei riflessi, sensore di corrente e tomografia a coerenza ottica)

· L'uso della fibra a mantenimento della polarizzazione può realizzare la trasmissione remota della luce polarizzata, che può essere estesa ad altre applicazioni nell'intero settore. Con lo sviluppo dell'architettura del sistema di telecomunicazione, l'EDFA deve aumentare continuamente la propria potenza. In alcuni progetti, è realizzato mediante multiplexing di polarizzazione di diodi a pompa da 980 nm o 1480 nm. Allo stesso modo, il diodo pompa è avvolto nel PMF dalla fibra di coda per realizzare lo schema basato sulla polarizzazione per sopprimere la riflessione posteriore.

Tra i sensori, l'industria del rilevamento della corrente dell'effetto Faraday si è gradualmente sviluppata. Come dispositivo di polarizzazione, il sensore di corrente si basa sulla trasmissione di uno stato di polarizzazione stabile e noto alla testina del sensore, ed è solitamente realizzato mediante fibra di mantenimento della polarizzazione.

In medicina, i pazienti con malattia coronarica sono chiamati "occlusione totale cronica" (CTO), cioè i vasi sanguigni sono completamente bloccati. I medici utilizzano uno speciale catetere o "filo guida" per la diagnosi, noto come tecnologia OCT. L'origine della tecnologia OCT può essere fatta risalire alla riflettometria ottica a bassa coerenza (OLCR) nell'industria delle telecomunicazioni alla fine degli anni '80. OCT utilizza luce a bassa coerenza (banda larga). Anche la fibra che mantiene la polarizzazione svolge un ruolo importante, consentendo ai chirurghi di distinguere la relazione tra parete vascolare e auto-ostruzione mediante riflessione ottica coerente (OCR), che favorisce una resezione sicura.

La direzione di applicazione della fibra che mantiene la polarizzazione è sempre più ampia. Fare buon uso dei vantaggi della fibra ottica, guidato dall'Internet delle cose, ci saranno applicazioni più significative. Come accennato nel capitolo della tecnologia del giroscopio in fibra ottica, la fibra ha sia proprietà di conduzione della luce che di flessione, che possono limitare il percorso ottico ultra lungo a un piccolo volume fisico e amplificare l'effetto ottico relativamente debole, in modo da realizzare un'alta molto compatta -sensore di precisione.

Siamo il produttore professionale di giuntatrici a fusione in fibra PM, la nostra giuntatrice a fusione in fibra S-12PM è progettata per la giunzione in fibra PM, per maggiori dettagli, fare clic qui Giuntatrice a fusione in fibra SHINHO S-12PM .