ما هي "الحلقة الليفية الحلقية"؟ ما مدى معرفتك بها؟
التعريف: حلقة من الألياف البصرية يمكن للضوء أن يدور عبرها عدة مرات
الحلقة الليفية الحلقية هيجهاز الألياف الضوئيةحيث يمكن للضوء أن يتبادل ذهابًا وإيابًا عدة مرات. ويُستخدم بشكل أساسي في أنظمة الاتصالات الضوئية عبر الألياف لمسافات طويلة. حتى مع طول محدود لـالألياف البصريةيمكن نقل ضوء الإشارة لمسافات طويلة جدًا عن طريق لفه عدة مرات. وهذا يساعد على دراسة التأثيرات الضارة واللاخطية البصرية التي تؤثر على جودة ضوء الإشارة.
في تكنولوجيا الليزر، يمكن استخدام حلقات الألياف الدورية لقياس عرض الخط لـليزرخاصةً عندما يكون عرض الخط صغيرًا جدًا (<1 كيلوهرتز). يُعدّ هذا امتدادًا لطريقة قياس عرض الخط بالتغاير الذاتي، والتي لا تتطلب ليزرًا مرجعيًا إضافيًا للحصول على إشارة مرجعية من الليزر نفسه، مما يستلزم استخدام ألياف أحادية النمط طويلة. تكمن مشكلة تقنية الكشف بالتغاير الذاتي في أن التأخير الزمني المطلوب يكون من نفس رتبة مقلوب عرض الخط، لذا فإن عرض الخط الذي لا يتجاوز بضعة كيلوهرتز، وحتى أقل من 1 كيلوهرتز، يتطلب أطوالًا كبيرة جدًا من الألياف.
الشكل 1: رسم تخطيطي لحلقة ليفية دائرية.
السبب الرئيسي لاستخدام حلقات الألياف هو أن الألياف متوسطة الطول توفر تأخيرًا زمنيًا طويلًا نظرًا لأن الضوء يقطع دورات عديدة داخلها. ولفصل الضوء المنقول في حلقات مختلفة، يمكن استخدام مُعدِّل صوتي-بصري داخل الحلقة لإحداث إزاحة ترددية معينة (على سبيل المثال، 100 ميجاهرتز). ولأن هذه الإزاحة الترددية أكبر بكثير من عرض الخط، يمكن فصل الضوء الذي قطع عددًا مختلفًا من الدورات داخل الحلقة في مجال التردد.كاشف ضوئيالأصلضوء الليزرويمكن استخدام نبض الضوء بعد تغيير التردد لقياس عرض الخط.
في حال عدم وجود جهاز تضخيم في الحلقة، يكون الفقد في المُعدِّل الصوتي البصري والألياف كبيرًا جدًا، وتتلاشى شدة الضوء بشكل ملحوظ بعد عدة دورات. هذا يُحدِّد بشدة عدد الدورات عند قياس عرض الخط. يمكن إضافة مُضخِّمات الألياف إلى الحلقة للتغلب على هذا القيد.
لكن هذا يخلق مشكلة جديدة: فمع أن الضوء المار عبر اللفات المختلفة منفصل تمامًا، إلا أن إشارة التداخل تأتي من أزواج مختلفة من الفوتونات، مما يغير طيف التداخل ككل. ويمكن تصميم حلقة الألياف الضوئية بشكل معقول للحد من هذه التأثيرات بفعالية. وأخيرًا، فإن حساسية حلقة الألياف الدائرية محدودة بضوضاء...مكبر الصوتمن الضروري أيضًا مراعاة اللاخطية في الألياف وخطوط النقل غير اللورنتزية في معالجة البيانات.
تاريخ النشر: 12 ديسمبر 2023