волокно со смещенной дисперсией

Волокно со смещенной дисперсией
Когда рабочая длина волны одномодового волокна составляет 1,3 мкм, диаметр поля моды составляет около 9 мкм, а потери при передаче составляют около 0,3 дБ/км. В этот момент длина волны нулевой дисперсии приходится на 1,3 часа дня. В кварцевых оптических волокнах потери передачи в сегменте 1,55 мкм являются наименьшими (приблизительно 0,2 дБ/км) с точки зрения сырья. Благодаря тому факту, что уже применяемый волоконный усилитель, легированный эрбием (EDFA), работает в диапазоне 1,55 мкм, и если в этом диапазоне также может быть достигнута нулевая дисперсия, он более благоприятен для применения передачи на большие расстояния в диапазоне 1,55 мкм. группа. Таким образом, умело используя комбинированные характеристики подавления дисперсии кварцевого материала и дисперсии структуры сердцевины в волоконно-оптических материалах, нулевая дисперсия, первоначально находившаяся в диапазоне 1,3 мкм, может быть смещена в диапазон 1,55 мкм, что также составляет нулевую дисперсию. Поэтому его называют волокном со смещенной дисперсией (DSF). Метод увеличения структурной дисперсии в основном заключается в улучшении характеристик распределения показателя преломления сердцевины волокна. При передаче на большие расстояния оптической связи нулевая дисперсия волокна важна, но не уникальна. Другие свойства включают малые потери, простоту подключения и минимальные изменения характеристик во время формирования или эксплуатации кабеля (включая изгиб, растяжение и изменения окружающей среды). DSF всесторонне учитывает эти факторы при проектировании.
Дисперсионное сплющенное волокно
Волокно со смещенной дисперсией (DSF) представляет собой одномодовое волокно, разработанное с нулевой дисперсией в диапазоне 1,55 мкм. Волокно с уплощенной дисперсией (DFF), с другой стороны, может обеспечить очень низкую дисперсию в более широкой полосе от 1,3 мкм до 1,55 мкм, практически достигая нулевой дисперсии. В связи с необходимостью DFF для уменьшения рассеивания в диапазоне от 13:3 до 13:55. Требуется сложная конструкция распределения показателя преломления волокна. Однако этот тип волокна очень подходит для линий мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM). Из-за сложности и дороговизны волоконной технологии DFF. В дальнейшем по мере роста производства цены будут снижаться.
Волокно с компенсацией дисперсии
Для магистральных систем, использующих одномодовые оптические волокна, большинство из них состоит из волокон с нулевой дисперсией в диапазоне 1,3 мкм. Однако при наименьших потерях в 1,55 мкм из-за практичности EDFA было бы очень выгодно работать на длине волны 1,55 мкм даже на волокне с нулевой дисперсией 1,3 мкм. Поскольку в волокне с нулевой дисперсией 1,3 мкм дисперсия в диапазоне 1,55 мкм составляет около 16 пс/км/нм. Если в эту оптоволоконную цепь вставить отрезок волокна с противоположным символом дисперсии, дисперсия всей волоконно-оптической цепи может быть равна нулю. Волокно, используемое для этой цели, называется волокном с компенсацией дисперсии (DCF). По сравнению со стандартным оптическим волокном с нулевой дисперсией 1,3 мкм, DCF имеет меньший диаметр сердцевины и большую разницу показателей преломления. DCF также является важным компонентом оптических схем WDM.
Волокно с сохранением поляризации
Световая волна, распространяющаяся в оптическом волокне, имеет природу электромагнитной волны, поэтому в дополнение к основной одиночной моде световой волны существуют по существу две ортогональные моды распространения электромагнитного поля (TE, TM). Как правило, поскольку структура поперечного сечения волокна имеет круговую симметрию, константы распространения двух мод поляризации равны, и два луча поляризованного света не интерферируют друг с другом. Но на самом деле волокно не имеет полностью круговой симметрии, например, будет иметь место комбинированный фактор между двумя модами поляризации с неравномерным распределением по оптической оси. Дисперсия, вызванная этим изменением поляризованного света, называется поляризационной модовой дисперсией (PMD). Для кабельного телевидения, которое в основном распространяет изображения, влияние пока незначительно, но для некоторых будущих услуг сверхширокополосной связи с особыми требованиями, такими как:
① Когда гетеродинное детектирование используется в когерентной связи и требует более стабильной поляризации световых волн;
② Когда входные и выходные характеристики оптических машин связаны с поляризацией;
③ При выполнении поляризации с сохранением оптических ответвителей и поляризаторов или деполяризаторов и т. д.;
④ Создание волоконно-оптических датчиков, использующих интерференцию света и т. д.
Там, где требуется, чтобы волны поляризации оставались постоянными, волокно, которое было улучшено для поддержания состояния поляризации, называется волокном, сохраняющим поляризацию (PMF), или волокном с фиксированной поляризацией.
Двулучепреломляющее волокно
Двулучепреломляющее волокно относится к волокну, которое может передавать две собственные моды поляризации, которые ортогональны друг другу в одномодовом волокне. Явление изменения показателя преломления в зависимости от направления поляризации называется двойным лучепреломлением. Оно также известно как волокно PANDA, которое представляет собой волокно, сохраняющее поляризацию и уменьшающее поглощение. Стеклянная часть с большим коэффициентом теплового расширения и круглым сечением установлена ​​с двух поперечных сторон сердцевины волокна. Во время процесса высокотемпературной вытяжки волокна эти части сжимаются, что приводит к растяжению сердечника волокна в направлении y и сжимающему напряжению в направлении x. Возникает эффект фотоупругости волокна, и показатель преломления различен в направлении X и направлении y. По этому принципу добиваются эффекта поддержания постоянной поляризации.