ما هو جهاز التحكم في استقطاب الألياف؟

ما هو جهاز التحكم في استقطاب الألياف؟
التعريف: جهازٌ يُتحكّم في حالة استقطاب الضوء في الألياف الضوئية.أجهزة الألياف البصريةتتطلب أجهزة التحكم في استقطاب الضوء، مثل مقاييس التداخل، القدرة على التحكم في حالة استقطاب الضوء في الألياف. لذلك، طُوّرت أنواع مختلفة من أجهزة التحكم في استقطاب الألياف.
وحدة تحكم أذن الخفاش في الألياف البصرية المنحنية
شائعوحدة تحكم الاستقطابيتم تحقيق ذلك عن طريق ثني (أو لف) الألياف الضوئية للحصول على ازدواجية الانكسار. يتناسب التأخير الكلي (مقدار ازدواجية الانكسار) طرديًا مع طول الألياف وعكسيًا مع نصف قطر الانحناء. كما أنه مرتبط بنوع الألياف الضوئية. في بعض الحالات، يمكن لف الألياف الضوئية عدة مرات بنصف قطر انحناء محدد للحصول على تأخير قدره λ/2 أو λ/4.

الشكل 1: وحدة تحكم استقطاب أذن الخفاش، تتكون من ثلاث ملفات من الألياف البصرية التي يمكنها الدوران على طول محور الألياف الساقطة.
عادةً ما تُستخدم ثلاثة ملفات لتشكيل عمود، حيث يكون الملف الأوسط صفيحة نصف موجة، والجانبان صفيحتين ربع موجة. يمكن لكل ملف أن يدور على طول محور الألياف الضوئية الواردة والصادرة. بتعديل اتجاه الملفات الثلاثة، يمكن تحويل حالة الاستقطاب لطول موجة ورود محدد إلى أي حالة استقطاب خرج. ومع ذلك، يرتبط التأثير على الاستقطاب أيضًا بطول الموجة. عند ذروة الطاقة العالية (التي تحدث عادةً في نبضات قصيرة جدًا)، يحدث دوران استقطاب غير خطي. يجب ألا يكون قطر ملف الألياف الضوئية صغيرًا جدًا، وإلا سيؤدي الانحناء إلى خسائر انحناء إضافية. هناك نوع آخر أكثر إحكامًا وأقل حساسية لعدم الخطية، يستخدم الانكسار المزدوج القوي (الحفاظ على الاستقطاب) للألياف الضوئية بدلاً من ملفات الألياف.
مضغوطوحدة تحكم استقطاب الألياف
يوجد جهازٌ يُمكّن من الحصول على ألواح موجية متغيرة، تُمكّن من ضغط طول الألياف الضوئية إلى حدٍّ مُعين تحت ضغوط مُتفاوتة. بتدوير الألياف الضوئية وضغطها تدريجيًا حول محورها، وتثبيتها على مسافة مُعينة من قسم الضغط، يُمكن الحصول على أي حالة استقطاب خرج. في الواقع، يُعطي نفس أداء مُعوّض بابينيه سوليه (نوع من مُعوّضات الطاقة الكهروضوئية)جهاز بصرييمكن الحصول على مُحوّلات كهرضغطية (تحتوي على إسفينين ثنائيي الانكسار)، على الرغم من اختلاف مبادئ عملها. كما يمكن استخدام أوضاع ضغط متعددة، حيث يتغير الضغط فقط، وليس زاوية الدوران. عادةً ما تُحقق تغيرات الضغط باستخدام محولات كهرضغطية. يمكن لهذا الجهاز أيضًا أن يعمل كمستقطب، حيث يتم تشغيل الكهرضغطية بواسطة ترددات مختلفة أو إشارات عشوائية.