ما هو جهاز التحكم في استقطاب الألياف؟

ما هو جهاز التحكم في استقطاب الألياف؟
التعريف: جهاز يمكنه التحكم في حالة استقطاب الضوء في الألياف البصرية. العديدأجهزة الألياف الضوئيةتتطلب بعض التقنيات، مثل أجهزة قياس التداخل، القدرة على التحكم في حالة استقطاب الضوء في الألياف. ولذلك، تم تطوير أنواع مختلفة من أجهزة التحكم في استقطاب الألياف.
وحدة تحكم أذن الخفاش في الألياف البصرية المنحنية
شائعوحدة التحكم في الاستقطابيُحقق ذلك عن طريق ثني (أو لف) الألياف الضوئية للحصول على انكسار مزدوج. يتناسب التأخير الكلي (حجم الانكسار المزدوج) طرديًا مع طول الليف وعكسيًا مع نصف قطر الانحناء. كما أنه مرتبط بنوع الليف الضوئي. في بعض الحالات، يمكن لف الليف الضوئي عدة مرات بنصف قطر انحناء محدد للحصول على تأخير مقداره λ/2 أو λ/4.

الشكل 1: وحدة تحكم استقطاب أذن الخفاش، تتكون من ثلاثة ملفات ألياف بصرية يمكنها الدوران على طول محور الألياف الساقطة.
عادةً، تُستخدم ثلاث ملفات لتشكيل عمود، حيث يعمل الملف الأوسط كصفيحة نصف موجة، بينما يعمل الملفان الجانبيان كصفيحتين ربع موجة. يمكن لكل ملف الدوران حول محور الألياف الضوئية الداخلة والخارجة. من خلال ضبط اتجاه الملفات الثلاثة، يمكن تحويل حالة استقطاب طول موجي محدد للضوء الساقط إلى أي حالة استقطاب للضوء الخارج. مع ذلك، يرتبط تأثير الاستقطاب أيضًا بالطول الموجي. عند ذروة القدرة العالية (التي تحدث عادةً في النبضات القصيرة جدًا)، يحدث دوران استقطاب غير خطي. لا يمكن أن يكون قطر ملف الألياف الضوئية صغيرًا جدًا، وإلا سيؤدي الانحناء إلى خسائر إضافية. هناك نوع آخر أكثر إحكامًا وأقل حساسيةً لعدم الخطية، يستخدم الانكسار المزدوج القوي (الحفاظ على الاستقطاب) للألياف الضوئية بدلًا من ملفات الألياف.
مضغوطوحدة التحكم في استقطاب الألياف
يوجد جهاز قادر على توليد صفائح موجية متغيرة، حيث يمكنه ضغط طول الألياف الضوئية إلى حد معين تحت ضغوط متفاوتة. من خلال تدوير الألياف الضوئية وضغطها تدريجيًا حول محورها، وتثبيتها على مسافة محددة من قسم الضغط، يمكن الحصول على أي حالة استقطاب خرج. في الواقع، يُحقق هذا الجهاز نفس أداء مُعَوِّض بابينيه سولاي (وهو نوع من مُعَوِّضات الكتلة).جهاز بصرييمكن الحصول على أجهزة تحتوي على إسفينين مزدوجي الانكسار، على الرغم من اختلاف مبادئ عملها. كما يمكن استخدام أوضاع ضغط متعددة، حيث يتغير الضغط فقط دون زاوية الدوران. وعادةً ما تُجرى تغييرات الضغط باستخدام محولات كهرضغطية. ويمكن لهذا الجهاز أيضًا أن يعمل كمستقطب، حيث يتم تشغيل الكهرضغطية بترددات مختلفة أو إشارات عشوائية.