Odborné znalosti

Nástin polarizačního vlákna a několik problémů v praxi

2021-07-23
Při použití laseru jako nosné vlny pro komunikaci nebo nástrojů pro zpracování, lékařské ošetření, snímání a detekci je obvykle nutné řídit stav polarizace laseru. Pokud systém potřebuje zachovat určitý speciální polarizační stav laseru, v případě volného prostoru bude vlákno udržující polarizaci nebo vlákno zachovávající kruh praktické řešení pro udržení stavu polarizace laseru v uzavřeném kanálu režimu.
U vláken udržujících polarizaci je nejběžnějším typem speciálního vlákna typ speciálního vlákna, které zvyšuje stresovou zónu poblíž jádra tradičního jednovidového vlákna. Ve skutečnosti může přenášet dvě ortogonální lineárně polarizované světlo, v tomto smyslu to není „single-mode“. Během používání je vyžadován lineárně polarizovaný světelný vstup a přesné zarovnání (bez ohledu na rychlou nebo pomalou osu). Jinak bude získáno elipticky polarizované světlo s náhodnými polarizačními stavy, protože složky na rychlé ose a pomalé ose jsou srovnatelné a přenosové konstanty jsou různé. Šachta obsahuje řadu metod, nástrojů a testovacího vybavení a praktici také musí dostatečně rozumět vláknu udržujícímu polarizaci.
Pokud se na obě strany tradičního jednovidového vláknového jádra přidají napěťové oblasti nebo dutiny, které jsou zjevně blízko jádra, konstanty šíření polarizačních složek ve dvou ortogonálních směrech se budou výrazně lišit a jedna z polarizačních složek bude být pohlceni, rozptýleni nebo unikli. Pokud produkuje výrazný útlum, bude z něj vyrobeno jednopolarizační vlákno-z hlediska hledání závad je to skutečné jednovidové vlákno. Může polarizovat vstupní světlo jakéhokoli polarizačního stavu, ale jeho útlum souvisí se vstupním polarizačním stavem a jeho zarovnáním s hlavní osou jednopolarizačního vlákna. Zavedení „defektů“ ve směru pracovní osy vlákna udržujícího polarizaci, jako je broušení do určité hloubky a použití zpracování absorpce světla nebo rozptylu, může také způsobit, že konvenční vlákno udržující polarizaci bude mít polarizační funkci. V tomto rozsahu zpracování broušení je to také speciální forma jednopolarizačního vlákna.
Způsob výroby využívající vlákno fotonického krystalu může zajistit, aby vlákno udržující polarizaci fotonických krystalů snadno a flexibilně podle potřeb designéra. Protože je jeho numerická clona snadněji nastavitelná a ovladatelná, jádro vlákna může být z čistého taveného oxidu křemičitého a jeho aplikace ve vysoce výkonných laserových systémech má značné technické výhody.
Přestože vlákno udržující polarizaci může za normálních podmínek udržovat lineární polarizaci a je necitlivé na obecné změny prostředí (jako je teplota, vibrace, vlhkost atd.), Když je vnější napětí dostatečně velké, aby ovlivnilo vnitřní vnitřní napětí polarizace- udržování vlákna, vlákno udržující polarizaci Udržování vlákna lineární polarizace bude odpovídajícím způsobem degradováno. Po degradaci bude mít původní lineární polarizace určitou složku spojenou do ortogonálního směru. Tuto situaci není snadné kompenzovat. Co je vážnější, je to, že bude degradován pouze jeden bod v propojení optických vláken a podle toho budou ovlivněny následující části. Proto je ochrana vlákna udržujícího polarizaci v tomto procesu velmi důležitá.
Stres způsobený stočeným vláknem a krouticí síla generovaná procesem vedení vlákna nevyhnutelně způsobí zhoršení výkonu vlákna udržujícího polarizaci a degraduje lineárně polarizované světlo v něm přenášené. Některé testovací procesy, a dokonce i některá polarizační zařízení, místo toho získávají požadované parametry nebo charakteristiky na základě účinků těchto stresových procesů, jako je potřeba generovat polarizované světlo se specifickým polarizačním stavem.
Kromě udržování lineární polarizace existují rotující vlákna, která udržují specifický polarizační stav. Tento druh vlákna lze vyrábět na základě téměř všech stávajících jednovidových vláken a vláken udržujících polarizaci a dokonce i speciální stresové oblasti a distribuce indexů lomu lze navrhnout tak, aby vytvářely velmi podobné nebo různé konstanty šíření pro polarizované světlo různých směrů otáčení. K dosažení účelu zachování specifického polarizačního stavu a dokonce odfiltrování specifické polarizace.