Hva er taktlengden på optisk fiber?

For polarisasjonsopprettholdelse (PM) optisk fiber, forutsatt at polarisasjonsretningen til inngangen lineært polarisert lys er midt i hurtigaksen og den langsomme aksen, kan den dekomponeres i to ortogonale polarisasjonskomponenter. Som vist på figuren nedenfor, har de to lysbølgene i utgangspunktet samme fase, men fordi brytningsindeksen til den langsomme aksen er større enn den raske aksen, vil faseforskjellen deres øke lineært med forplantningsavstanden.

I figuren over er fasene av de to bølgene og deres forskjell i området 0 til 2π (minus delen av multipler på 2π). Det grønne kvadratet indikerer posisjonen der faseforskjellen er 2π ganger, og taktlengden er lengden på faseforskjellen økt med 2π, som er lik forholdet mellom vakuumbølgelengden (λ) og birefringence (b):

I denne ortogonale koblingssituasjonen vil polarisasjonen i PM -fiberen endres med jevne mellomrom med taktlengden: lineær polarisering, elliptisk polarisering, sirkulær polarisering, elliptisk polarisering, lineær polarisering ... og taktlengden kan måles gjennom denne polariseringsutviklingen. Dette er fordi for den periodisk skiftende polarisasjonstilstanden, det spredte lyset som flommer over fra siden av fiberen er som å være romlig modulert, og taktlengden kan måles i den periodiske strukturen til lys- og mørke områdene.

Jo større birefringens av fiberen, jo kortere taktlengde og jo bedre er polarisasjonsopprettholdelsesytelsen. For øyeblikket har PM-fibre med taktlengder mindre enn 1 mm elliptiske kjerner og veldig små modusfeltdiametre (betydelig mindre enn standard enkeltmodusfibre). Mange applikasjoner krever sirkulære kjerner og feltdiametre for større modus, og PM -fibre som oppfyller kravene har vanligvis taktlengder mellom en og flere millimeter. Standard enkeltmodusfiber har også en målbar taktlengde, men verdien kan nå flere meter, som ikke er egnet for bruk som PM-fiber. For å illustrere polarisasjonsopprettholdelsesytelsen til PM-fiber, gir produsenter vanligvis spesifikasjoner for taktlengde i stedet for utgangsutryddelsesforhold, og spesifiser bølgelengde og temperaturområde. Dette er fordi mange faktorer påvirker utryddelsesforholdet, inkludert fiberlengde, ledningsmetode og inngangspolarisasjonsretning. Beatlengde er imidlertid ikke relatert til de ovennevnte faktorene, så den er mer egnet for å kvantifisere polarisasjonsopprettholdelsesevnen til fiberen, men den faktiske ytelses- og utgangsutryddelsesforholdet avhenger til slutt av detaljene.