Serija Eo modulatorjev: ciklične vlaknene zanke v laserski tehnologiji

Kaj je »ciklični vlaknasti obroč«? Koliko veste o tem?

Definicija: Optični vlakenski obroč, skozi katerega lahko svetloba kroži večkrat

Ciklični vlaknasti obroč jenaprava z optičnimi vlakniv katerem lahko svetloba večkrat kroži naprej in nazaj. Uporablja se predvsem v optičnih komunikacijskih sistemih na dolge razdalje. Tudi s končno dolžinooptično vlaknoSignalna svetloba se lahko z večkratnim navijanjem prenaša na zelo dolge razdalje. To pomaga pri preučevanju škodljivih učinkov in optične nelinearnosti, ki vplivajo na kakovost svetlobe signala.

V laserski tehnologiji se lahko ciklične vlaknene zanke uporabljajo za merjenje širine črtelaser, še posebej, če je širina črte zelo majhna (<1 kHz). To je razširitev metode merjenja širine črte s samoheterodinskim senzorjem, ki za pridobitev referenčnega signala iz sebe ne potrebuje dodatnega referenčnega laserja, kar zahteva uporabo dolgih enomodnih vlaken. Težava s tehnologijo samoheterodinskega zaznavanja je, da je potrebna časovna zakasnitev enakega reda velikosti kot recipročna širina črte, tako da je širina črte le nekaj kHz, in celo manj kot 1 kHz zahteva zelo velike dolžine vlaken.

Slika 1: Shematski diagram cikličnega vlaknastega obroča.

Osnovni razlog za uporabo optičnih zank je, da lahko srednje dolgo vlakno zagotovi dolgo časovno zakasnitev, ker svetloba v vlaknu prepotuje veliko zavojev. Za ločevanje svetlobe, ki se prenaša v različnih zankah, se lahko v zanki uporabi akustično-optični modulator, ki ustvari določen frekvenčni premik (na primer 100 MHz). Ker je ta frekvenčni premik veliko večji od širine linije, se lahko svetloba, ki je v zanki prepotovala različno število zavojev, loči v frekvenčni domeni. Vfotodetektor, originallaserska svetlobain utrip svetlobe po frekvenčnem premiku se lahko uporabi za merjenje širine črte.

Če v zanki ni ojačevalne naprave, so izgube v akustično-optičnem modulatorju in vlaknu zelo velike, intenzivnost svetlobe pa se po več zankah močno zmanjša. To močno omejuje število zank pri merjenju širine linije. Za odpravo te omejitve je mogoče zanki dodati ojačevalnike vlaken.

Vendar to ustvarja novo težavo: čeprav je svetloba, ki prehaja skozi različne zavoje, popolnoma ločena, signal utripanja prihaja iz različnih parov fotonov, kar spremeni spekter utripanja kot celoto. Optični vlakenski obroč je mogoče razumno zasnovati tako, da učinkovito zavira te učinke. Nazadnje je občutljivost ciklične vlakenske zanke omejena s šumomojačevalnik vlakenPri obdelavi podatkov je treba upoštevati tudi nelinearnost vlakna in ne-Lorentzovih linij.