文章中,FOC系列最新文章覆盖特殊纤维和编译,我们讨论极化维护纤维和各种方法制作这些纤维有几件PM纤维设计-所有都大相径庭和每种程序在预形处理中都有复杂性
PM纤维目的
单模式纤维中源激光输出用两种线性极化模式相向传播想象一下这个纤维 是一个理想单模式波导
- 核心和包装完全圆心
- 无曲折无损(无吸附无散);
- 核心材料完全一致(无杂质、泡泡、空格或其他缺陷);
- 激光波长大于端波长,所有激光能都限制在核心内(无更高阶模式);
- 纤维和源激光温度保持恒定;
- 不存在横向压力(布线、布置、支持等不产生外部压力,或甚至假设无重力或气压)。
两种极化模式相位达纤维远程端沿纤维长度, 不会有电源从一种模式对另一种模式相联激光输出传递调制信号时,两种极化模式将带信号不分散不交互
当然,这个虚构案例是不可能的制造玻璃素材和波导不完全微量偏差和不一致性单模纤维经历平面压力 从绑定并置入空或地下网络电缆可经历弯曲或甚至圈松闭、手孔、柜柜和其他结构这些现象可导致极化模式与不同群度速度相传播结果,纤维接收端调制信号分散最差的情况是数字“Ons and Nees”或模拟波形无法区分
极化模式扩散如果不纠正,可限制光纤通信系统距离或带宽纤维、电缆和系统设计师开发技术来减少或补偿这种分散性Fiber制造商优化预形和绘图过程以尽量减少偏差、非中心性及横向压力并图塔安装设备 并同时旋转纤维帮助控制纤维极化特性电缆制造者围绕纤维冲出管子,从电缆外部压力中分离出管子数位电子系统包含分布式补偿特征,如接收器前摄校正算法芯片
双极化可有效处理电信纤维但是中有许多非远程应用 需要两种极化模式以受控方式传播在某些阻塞传感器中,例如目标在于保持两种模式分离并重构分析相位干扰模式提供精确测量运动、振动 或影响纤维的其他现象的方法应用中的目标是最小化从极化状态到极化状态,或保持两种极化模式分两路传播-即“极化-维护”纤维
PM纤维处理与单模式通信纤维相同的一些问题 — — 最小化外部压力和偏转对纤维极化模式的影响PM光纤陀螺和某些传感器,例如紧凑圈受创,但仍需要防止从一种极化模式到另一种极化模式的电源联动PM纤维内含几何特征或压力应用二分法以保持两种极化模式分离并最小化外部应力效果有几种方法搭建对称几何特征和SAP成型纤维,产生几类PM纤维
PM纤维类型可回溯40多年
PM纤维研究日期为1970年代,所以这项技术一直在开发中,只要单模纤维用于电信多家知名政府、军方、公司和大学实验室报告1970年代和1980年代PM纤维开发例子包括AT&T贝尔实验室、康宁、藤仓、Hitachi、NTT和南安普顿大学研究人员的文章和专利申请富库拉网站表示70年代PM纤维自创PANDA
另一家公司Fibercore1982年退出南安普顿大学光纤集团公司1982年提供spun低双折型纤维,1983年接二连四高双折型PM自80年代初期以来,多实验室开发产生多片状纤维,并配有各种SAP设计、涂层、短裤和波长特征,以满足遥感、电信组件和纤维激光等各种需求。目前,全世界20多家制造商和经销商提供PM纤维,许多公司提供多种类型
密钥特征
PM纤维像其他专用和通信纤维一样,必须满足关键光学和机械规范,如减压和抗拉强度PM纤维还有两个规范-拍长和控件参数-描述其双向性能这些都是复杂的测量方法,但对于描述纤维保持两种极化模式的优异程度很重要。
PM纤维中的双轴有时被称为慢轴和快轴,因为它们有不同的反射指数表示两种极化模式中的光波有不同的相位速度贝特长度度量两种极化模式相位速度差短拍表示高双偏差和两种模式间更大的分离
PM纤维节长度测量范围从不到一毫米到几厘米不等一毫米拍打长度被认为是极短的平面2毫米频段常用并常用于gyros标准单模纤维远程应用用米测量波长同其他光学参数一样,拍长依赖波长,因此测量用特定波长分析和报告
H-参数表示单位长度极化扩展比用来描述一纤维如何保住单轴两极分化H级参数使用标准技术测量极化交叉轨迹测量表示光功率变化/单元长度纤维复加
预型概念-如何实现双向
Birefringes生成特殊形状或SAPsSAP系统像其余纤维一样以硅玻璃为基础,但它们有带不同热扩展系数的套件纤维抽取和冷却后SAP冷却并按不同速率收缩,在玻璃中引起永久压力纤维产生非对称压力区 并有不同的折射指数
三种商业PM纤维类型包含SAP:1)PANDA2)Bowtie第四类型椭圆芯纤维描述为使用表单双向比值而非SAPs还有其他方法实现双向冲突一个例子是纵向空洞或光晶纤维空白使用PANDA和Bowtie类型使用最广,许多Gyros、其他传感器和电信组件制造商偏爱使用
三种SAP类型间有许多取舍,包括:
- 可实现双折程度部分取决于SAP接近核心以及其他因素;
- 压力区大小和实现高双偏差所需的不对称程度,这可能影响制造复杂性和强度;
- 在整个纤维中均匀构造压力区的能力;
- 前形尺寸和纤维长度-套接和椭圆式PM纤维依赖MCVD进程,PANDA可使用OVD或VAD等外置过程
- 纤维强度、破解阻抗力和其他机械性能;
- 复杂处理预表单,特别是离核心近SAP并保存SAP形状
PANDA纤维内侧嵌入核心对面包装的两片长波玻璃柱与核心封装玻璃组成物相比,二叉玻璃反射指数较低并高CTE制造依赖从预形中钻两个孔,插入二叉杆并绘制预形实现核心两侧并行统一空格听上去像小步数,但过于简单化实践上有许多复杂程序,包括:
- 洞定位大小完全正确 无裂缝 缺陷或杂质
- 获取或制作完全合用孔口
- 处理前形端管理引力压力
- SAP轮画过程和许多其他详细步骤
套接字纤维双纵向SAP中还使用boron套件和PANDA纤维一样SAP搭建于核心两侧与PANDA纤维的主要差异是BowtieSAP另一不同点是预表由MSPVDlathe编译圈式SAP不是钻杆插入圈套,而是编译出一层borondod玻璃贴核心,然后有选择地将层中的一部分嵌入核心对面的两个区域,并用玻璃装上其他套装填这些区域
有了这个方法,SAP可贴近核心部分,允许更高倍增减压和PANDA进程相似 有很多高精度阶梯和tricks制作SAP基本地说,钻入复合棒替换为复用复用复杂器,包括:
- 控制立方流(通常是氟化复合物)与刻录器大小和位置相协调;
- 沿前形长度用精确体积定位和一致性嵌入两个区域;
- 管理沉积刻录器位置和多步流转以将正确核心和包装眼镜置入嵌入区
- 控制MSPVD前型折叠实现正确的套接式SAP形状和位置;
- 正确处理预表端以避免压力区问题;
结对进程允许压力区大小、位置和形状变化这使PM纤维制造厂家能够在平衡光学和机械特性的同时为不同应用定制双向水平预形尺寸受MCVD沉积管直径限制后,套接通过程不提供从预形抽取的纤维量的伸缩性
弹性层纤维预式由MCVD嵌套制作,像套接字预写lipstical-Serps-PM纤维中还嵌入核心附近的包装玻璃环ilictic-stries-lea在此步骤中,圆或圆对准预形机组对立双平面对立核心
平面前形(半矩形形状)绘制时要小心控制温度并拉紧拉伸平面消失或变圆 当预形加热画同时,二叉化层(原环形)变椭圆性,形成非对称压力区精密画出纤维 核心能保留圆形复杂度方法包括:
- 谨慎预置沉积和编程以避免压力错配;
- 精确搭接平面并沿预式长度统一化
- 编程机面缺陷最小化绘图
- 控制画温度获取正确粘度和纤维形状
椭圆核心纤维并使用MSPVD预型,但没有borondod压力区核心玻璃嵌入不对称性,因此提取时纤维圆,核心为椭圆性置核心以这种方式停止换换核心玻璃嵌入管面前形与内部真空分解时,外缘圈圈圈圈,核心玻璃变非对称结果是PM纤维比SAP纤维低双折率,但也少内部机械压力
PM其他纤维类型分极化纤维只传播一种模式,循环分极化纤维,产生双极化模式随纤维下降旋转,稀土倾覆PM纤维和带特殊涂层的PM纤维类型自有复杂制造问题,如画时旋转纤维、处理CTEs和由此产生的不同服料压力问题,并使用不同机械特性涂层材料工作
应用和商业需求
多特殊纤维短短使用-表示米或数十米-用于感知、增益介质、Bragg栅格等PM纤维往往用于应用中需要一千米或多千米,通常为陀螺仪、加速计和流水机用紧圈伤口PM纤维短长度还用于远程猪尾机、光一致性摄影系统、水风机、纤维激光器和其他传感器应用
PM纤维使用Gyros和其他干涉传感器常使用Bare-即纤维涂层,但不装带强度成员外夹克的电缆内在许多情况下,涂层纤维串联成直径小20毫米的单元此外,多PM纤维应用用于防御和高可靠性应用,这些应用有临界强度和寿命规范举例说,一些带PM纤维的干涉传感器用于深水(高压)海下应用
或多公里内需要PM纤维gyro应用中,纤维必须编译,以便这些长度无相片可用电讯组件和其他猪尾应用中,PM部分纤维配有连接端,使用某些标识或键取轴姿势PM纤维应用可能使用复用法,数家公司提供专用聚变设备
从预形图绘制右转
自80年代以来,PM纤维降价至少降序量随生产量上升尽管如此,PM纤维仍比通信纤维贵得多,原因是生产复杂性、前形尺寸有限性、定序量和增产因子生成中的一个复杂点是,你必须先完成预写并画出后才能测量节拍长度和H参数等关键参数
表示从刻录机和气流设置到绘图、涂层和刮线等每一步都需谨慎地执行配方PM纤维详细配方因MDVD机而异,并因PM纤维类型而异流控制器和其他机器设置的标定在设置和遵循这些配方方面至关重要和特殊纤维的其他家族一样,高产量和高性能规范制作PM纤维的能力取决于工程师和技师的经验。FOC咨询组可以审查PM纤维设计、制作和应用问题
