Serija modulatora Eo: petlje cikličkih vlakana u laserskoj tehnologiji

Što je "ciklički vlaknasti prsten"? Koliko znate o tome?

Definicija: prsten od optičkog vlakna kroz koji svjetlost može kružiti mnogo puta

Ciklički vlaknasti prsten je aoptički uređaju kojem svjetlost može kružiti naprijed-natrag mnogo puta. Uglavnom se koristi u komunikacijskim sustavima optičkih vlakana na velike udaljenosti. Čak i uz konačnu duljinu odoptičko vlakno, signalno svjetlo može se prenijeti na vrlo velike udaljenosti mnogostrukim namotavanjem. To pomaže u proučavanju štetnih učinaka i optičke nelinearnosti koji utječu na kvalitetu svjetla signala.

U laserskoj tehnologiji, petlje cikličkih vlakana mogu se koristiti za mjerenje širine linije alaser, posebno kada je širina linije vrlo mala (<1kHz). Ovo je proširenje metode samoheterodinskog mjerenja širine linije, koja ne zahtijeva dodatni referentni laser za dobivanje referentnog signala iz samog sebe, što zahtijeva upotrebu dugih jednomodnih vlakana. Problem s tehnologijom detekcije samoheterodina je taj što je potrebna vremenska odgoda istog reda kao i recipročna vrijednost širine linije, tako da je širina linije samo nekoliko kHz, a čak i manje od 1 kHz zahtijeva vrlo velike duljine vlakana.

Slika 1: Shematski dijagram prstena od cikličkog vlakna.

Osnovni razlog za korištenje petlji vlakana je taj što vlakno srednje duljine može pružiti dugo vremensko kašnjenje jer svjetlost putuje mnogo zavoja u vlaknu. Kako bi se razdvojilo svjetlo koje se prenosi u različitim petljama, akusto-optički modulator može se koristiti u petlji za stvaranje određenog frekvencijskog pomaka (na primjer, 100MHz). Budući da je ovaj pomak frekvencije mnogo veći od širine linije, svjetlost koja je proputovala različiti broj zavoja u petlji može se odvojiti u frekvencijskoj domeni. ufotodetektor, originallasersko svjetloa otkucaj svjetla nakon pomaka frekvencije može se koristiti za mjerenje širine linije.

Ako u petlji nema uređaja za pojačavanje, gubici u akusto-optičkom modulatoru i vlaknu su vrlo veliki, a intenzitet svjetlosti će ozbiljno opasti nakon nekoliko petlji. Ovo ozbiljno ograničava broj petlji kada se mjeri širina linije. Svjetlovodna pojačala mogu se dodati u petlju kako bi se uklonilo ovo ograničenje.

Međutim, to stvara novi problem: iako je svjetlost koja prolazi kroz različite zavoje potpuno odvojena, signal otkucaja dolazi od različitih parova fotona, što mijenja spektar otkucaja u cjelini. Prsten od optičkog vlakna može se razumno dizajnirati za učinkovito sprječavanje ovih učinaka. Konačno, osjetljivost petlje cikličkog vlakna ograničena je šumomvlaknasto pojačalo. Također je potrebno uzeti u obzir nelinearnost vlakna i ne-Lorentzove linije u obradi podataka