Serye ng Eo Modulator: mga cyclic fiber loop sa teknolohiya ng laser

Ano ang "cyclic fiber ring"? Gaano karami ang alam mo tungkol dito?

Kahulugan: Isang singsing na optical fiber kung saan maaaring umikot ang liwanag nang maraming beses

Ang isang cyclic fiber ring ay isangaparatong fiber optickung saan ang liwanag ay maaaring umikot pabalik-balik nang maraming beses. Pangunahin itong ginagamit sa sistema ng komunikasyon ng optical fiber na may malalayong distansya. Kahit na may limitadong haba nghibla ng optika, ang ilaw ng signal ay maaaring maipadala sa napakalayong distansya sa pamamagitan ng pag-ikot nang maraming beses. Nakakatulong ito upang pag-aralan ang mga mapaminsalang epekto at optical nonlinearity na nakakaapekto sa kalidad ng ilaw ng signal.

Sa teknolohiya ng laser, maaaring gamitin ang mga cyclic fiber loop upang sukatin ang linewidth ng isanglaser, lalo na kapag ang linewidth ay napakaliit (<1kHz). Ito ay isang pagpapalawig ng paraan ng pagsukat ng self-heterodyne linewidth, na hindi nangangailangan ng karagdagang reference laser upang makakuha ng reference signal mula sa sarili nito, na nangangailangan ng paggamit ng mahahabang single-mode fibers. Ang problema sa teknolohiya ng self-heterodyne detection ay ang kinakailangang time delay ay kapareho ng pagkakasunod-sunod ng reciprocal ng line width, kaya ang line width ay ilang kHz lamang, at kahit na mas mababa sa 1kHz ay ​​nangangailangan ng napakahabang haba ng fiber.

Pigura 1: Eskematikong dayagram ng isang cyclic fiber ring.

Ang pangunahing dahilan sa paggamit ng mga fiber loop ay dahil ang isang medium length fiber ay maaaring magbigay ng mahabang oras na pagkaantala dahil ang liwanag ay naglalakbay sa maraming pagliko sa fiber. Upang paghiwalayin ang liwanag na ipinapadala sa iba't ibang loop, maaaring gamitin ang isang acousto-optic modulator sa loop upang makagawa ng isang partikular na frequency shift (halimbawa, 100MHz). Dahil ang frequency shift na ito ay mas malaki kaysa sa lapad ng linya, ang liwanag na naglakbay sa ibang bilang ng mga pagliko sa loop ay maaaring paghiwalayin sa frequency domain. Saphotodetector, ang orihinalliwanag ng laserat ang tibok ng liwanag pagkatapos ng frequency shift ay maaaring gamitin upang sukatin ang lapad ng linya.

Kung walang amplifying device sa loop, ang loss sa acousto-optic modulator at fiber ay napakalaki, at ang intensity ng liwanag ay lubhang mababawasan pagkatapos ng ilang loop. Lubos nitong nililimitahan ang bilang ng mga loop kapag sinusukat ang linewidth. Maaaring idagdag ang mga fiber amplifier sa loop upang maalis ang limitasyong ito.

Gayunpaman, lumilikha ito ng isang bagong problema: bagama't ang liwanag na dumadaan sa iba't ibang pagliko ay ganap na magkakahiwalay, ang beat signal ay nagmumula sa iba't ibang pares ng mga photon, na nagpapabago sa beat spectrum sa kabuuan. Ang optical fiber ring ay maaaring makatwirang idisenyo upang epektibong mapigilan ang mga epektong ito. Panghuli, ang sensitivity ng cyclic fiber loop ay limitado ng ingay ngfiber amplifierKinakailangan ding isaalang-alang ang nonlinearity ng fiber at ng mga non-Lorentz lines sa pagproseso ng datos.