Серія модуляторів Eo: циклічні волоконні петлі в лазерній технології

Що таке «циклічне волокнисте кільце»? Скільки ви про нього знаєте?

Визначення: Оптичне волоконне кільце, через яке світло може проходити багато разів

Циклічне волокнисте кільце - цеволоконно-оптичний пристрійв якому світло може багато разів циклічно переходити туди-сюди. Він в основному використовується в системах оптичного волоконного зв'язку на великі відстані. Навіть при обмеженій довжиніоптичне волокноСигнальне світло може передаватися на дуже великі відстані шляхом багаторазового намотування. Це допомагає вивчати шкідливий вплив та оптичну нелінійність, які впливають на якість світла сигналу.

У лазерній технології циклічні волоконні петлі можуть бути використані для вимірювання ширини лініїлазер, особливо коли ширина лінії дуже мала (<1 кГц). Це розширення методу вимірювання ширини лінії з самогетеродином, який не потребує додаткового опорного лазера для отримання опорного сигналу від себе, що вимагає використання довгих одномодових волокон. Проблема технології самогетеродинного детектування полягає в тому, що необхідна часова затримка має порядок, обернений до ширини лінії, так що ширина лінії становить лише кілька кГц, і навіть менше 1 кГц вимагає дуже великої довжини волокон.


Рисунок 1: Принципова схема циклічного волокнистого кільця.

Основна причина використання волоконних петель полягає в тому, що волокно середньої довжини може забезпечити тривалу затримку, оскільки світло проходить багато витків у волокні. Для розділення світла, що проходить у різних петлях, у петлі можна використовувати акустооптичний модулятор, який створює певний зсув частоти (наприклад, 100 МГц). Оскільки цей зсув частоти набагато більший за ширину лінії, світло, яке пройшло різну кількість витків у петлі, може бути розділене в частотній області.фотодетектор, оригіналлазерне світлоа биття світла після зсуву частоти можна використовувати для вимірювання ширини лінії.

Якщо в петлі немає підсилювального пристрою, втрати в акустооптичному модуляторі та волокні будуть дуже великими, а інтенсивність світла суттєво зменшиться після кількох петель. Це суттєво обмежує кількість петель під час вимірювання ширини лінії. Для усунення цього обмеження до петлі можна додати волоконні підсилювачі.

Однак це створює нову проблему: хоча світло, що проходить через різні витки, є повністю окремим, сигнал биття походить від різних пар фотонів, що змінює спектр биття в цілому. Кільце оптичного волокна може бути розумно спроектовано таким чином, щоб ефективно пригнічувати ці ефекти. Зрештою, чутливість циклічної волоконної петлі обмежена шумом...волоконний підсилювачТакож необхідно враховувати нелінійність волокна та нелоренцових ліній під час обробки даних.


Час публікації: 12 грудня 2023 р.