Jaká je délka rytmu optického vlákna?

Pro optické vlákno polarizace (PM) za předpokladu, že směr polarizace vstupního lineárně polarizovaného světla je uprostřed rychlé osy a pomalé osy, může být rozložen na dvě ortogonální polarizační komponenty. Jak je znázorněno na obrázku níže, dvě světelné vlny zpočátku mají stejnou fázi, ale protože index lomu pomalé osy je větší než u rychlé osy, jejich fázový rozdíl se lineárně zvyšuje s šířením.

Na obrázku výše jsou fáze dvou vln a jejich rozdíl v rozmezí 0 až 2π (mínus část násobků 2π). Zelený čtverec označuje polohu, kde je fázový rozdíl 2π a délka rytmu je délka fázového rozdílu zvýšená o 2π, což se rovná poměru vakuové vlnové délky (λ) a birefringence (b):

V této situaci ortogonální vazby se polarizace ve vlákně PM pravidelně mění s délkou rytmu: lineární polarizací, eliptickou polarizací, kruhovou polarizací, eliptickou polarizací, lineární polarizací ... a délku rytmu lze prostřednictvím tohoto procesu evoluce polarizace měřit. Je tomu tak proto, že pro periodicky měnící stav polarizace je rozptýlené světlo přetékající ze strany vlákna jako prostorově modulované a délka rytmu lze měřit v periodické struktuře světla a tmavých oblastí.

Čím větší je dvojnásobná vlákna, tím kratší je délka rytmu a čím lepší je výkon polarizace. V současné době mají vlákna PM s délkou rytmu menší než 1 mm eliptická jádra a velmi malé průměry pole (výrazně menší než standardní jednorázová vlákna). Mnoho aplikací vyžaduje kruhová jádra a průměry pole většího režimu a vlákna PM, která splňují požadavky, obvykle mají délku mezi jedním a několika milimetry. Standardní vlákno s jedním režimem má také měřitelnou délku rytmu, ale hodnota může dosáhnout několika metrů, což není vhodné pro použití jako vlákno PM. Pro ilustraci polarizační výkonnosti vlákniny PM, výrobci obvykle poskytují specifikace délky rytmu namísto poměru vyhynutí výstupu a určují vlnovou délku a teplotní rozsah. Je to proto, že mnoho faktorů ovlivňuje poměr vyhynutí, včetně délky vláken, metody zapojení a směru polarizace vstupu. Délka rytmu však nesouvisí s výše uvedenými faktory, takže je vhodnější pro kvantifikaci schopnosti polarizačního udržování vlákna, ale skutečný poměr vyhynutí výkonu a výstupu nakonec závisí na podrobnostech použití.