Bộ điều khiển phân cực sợi quang là gì?

Bộ điều khiển phân cực sợi quang là gì?
Định nghĩa: Một thiết bị có thể kiểm soát trạng thái phân cực của ánh sáng trong sợi quang. Nhiềuthiết bị sợi quangchẳng hạn như máy giao thoa kế, đòi hỏi khả năng kiểm soát trạng thái phân cực của ánh sáng trong sợi quang. Do đó, nhiều loại bộ điều khiển phân cực sợi quang khác nhau đã được phát triển.
Bộ điều khiển tai dơi trong sợi quang cong
Một điểm chungbộ điều khiển phân cựcđạt được bằng cách uốn (hoặc quấn) sợi quang để đạt được độ lưỡng chiết. Độ trễ tổng thể (kích thước lưỡng chiết) tỷ lệ thuận với chiều dài sợi và tỷ lệ nghịch với bán kính uốn. Độ trễ này cũng liên quan đến loại sợi quang. Trong một số trường hợp, sợi quang có thể được quấn nhiều lần với bán kính uốn cụ thể để đạt được độ trễ λ/2 hoặc λ/4.

Hình 1: Bộ điều khiển phân cực tai dơi, bao gồm ba cuộn dây sợi quang có thể quay dọc theo trục của sợi tới.
Thông thường, ba cuộn dây được sử dụng để tạo thành một cột, với cuộn dây ở giữa là một tấm nửa sóng và hai bên là các tấm một phần tư sóng. Mỗi cuộn dây có thể quay dọc theo trục của sợi quang tới và đi. Bằng cách điều chỉnh hướng của ba cuộn dây, trạng thái phân cực của một bước sóng tới cụ thể có thể được chuyển đổi thành bất kỳ trạng thái phân cực đầu ra nào. Tuy nhiên, tác động lên phân cực cũng liên quan đến bước sóng. Ở công suất đỉnh cao (thường xảy ra trong các xung cực ngắn), hiện tượng quay phân cực phi tuyến tính xảy ra. Đường kính của cuộn dây sợi quang không được quá nhỏ, nếu không uốn cong sẽ gây ra thêm tổn thất uốn cong. Một loại khác nhỏ gọn hơn và ít nhạy cảm hơn với tính phi tuyến tính, sử dụng tính lưỡng chiết mạnh (bảo toàn phân cực) của sợi quang thay vì cuộn dây sợi.
NénBộ điều khiển phân cực sợi quang
Có một thiết bị có thể tạo ra các tấm sóng biến thiên, có thể nén chiều dài sợi quang đến một mức độ nhất định dưới áp suất thay đổi. Bằng cách xoay và nén sợi quang dần dần quanh trục của nó, và kẹp nó ở một khoảng cách nhất định so với phần nén, có thể đạt được bất kỳ trạng thái phân cực đầu ra nào. Trên thực tế, hiệu suất tương tự như bộ bù Babinet Soleil (một loại bộ bù khối)thiết bị quang học(chứa hai nêm lưỡng chiết) có thể thu được, mặc dù nguyên lý hoạt động của chúng khác nhau. Cũng có thể sử dụng nhiều vị trí nén, trong đó chỉ có áp suất thay đổi, chứ không phải góc quay. Sự thay đổi áp suất thường được thực hiện bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi áp điện. Thiết bị này cũng có thể hoạt động như một bộ phân cực, trong đó áp điện được điều khiển bởi các tần số khác nhau hoặc các tín hiệu ngẫu nhiên.