Okruglo PM vlakno
Koncept kružne dvolomnosti može se uvesti u vlakno, tako da su dva pravokutna polarizacijska moda kružno polarizirana u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu u vlaknu -- takozvano kružno PM vlakno. Najčešći način postizanja dvoloma prstena u kružnom (aksijalno simetričnom) optičkom vlaknu je uvijanje vlakna, što proizvodi razliku u konstantama širenja između oscilirajućeg glavnog načina kružne polarizacije u smjeru kazaljke na satu i suprotnom smjeru. Dakle, modovi ova dva cirkularno polarizirana vala su razdvojeni. Također se može smatrati da vanjsko naprezanje može promijeniti kut azimuta u smjeru duljine vlakna, što može generirati dvolomnost prstena na vlaknu. Ako je optičko vlakno upleteno, stvara se torzijsko naprezanje, što rezultira optičkim svojstvima povezanim s izobličenjem.
Vlaknasta jezgra vlakna također se može položiti duž spiralne staze u ovojnici, tako da se također može dobiti prstenasta dvolomnost. To uzrokuje da svjetlost putuje spiralnom putanjom, stvarajući optičku rotaciju. Dvolomnost se može postići samo zbog utjecaja geometrije. Takvo se vlakno može koristiti kao jednomodno vlakno i uzrokovat će relativno velike gubitke u visokom modu.
Prstenasto PM vlakno sa strukturom jezgre spiralnog vlakna može se koristiti u području očitavanja struje prema Faradayevom učinku. Optička vlakna mogu se izraditi pomoću bimetalnih šipki i prethodno oblikovanih cijevi, koje okreću prethodno oblikovane cijevi kako bi oblikovale spirale tijekom izvlačenja vlakana.
Linearno PM vlakno
Postoje dvije glavne vrste LINEAR PM vlakana, naime jednopolarizacijski tip i dvolomni tip. U usporedbi s dva osnovna načina polarizacije, glavna karakteristika načina jednostruke polarizacije je da ima veliki gubitak prijenosa. Za vrste dvolomnih vlakana, konstante širenja između dva polarizacijska načina u glavnom načinu osciliranja očito su različite. Više dizajna optičkih vlakana može se koristiti za održavanje linearne polarizacije, o čemu će biti riječi kasnije.
Rubni utori i rubni tuneli linearno PM vlakno
Vlakno s rubnim utorom integrira dva utora s indeksom loma manjim od indeksa obloge. Utori se nalaze na dvije strane središnje jezgre vlakna. Ova vrsta vlakna ima raspodjelu indeksa loma u obliku slova W duž X-osi i stepenastu raspodjelu indeksa loma duž Y-osi. Rubno-tunelsko vlakno poseban je primjer rubno-utorne strukture. U ovim linearnim PM vlaknima, geometrijska anizotropija je uvedena u jezgru vlakna da bi se dobila dvolomna vlakna.
Linearno PM vlakno s napregnutim komponentama
Učinkovita metoda za uvođenje visokog dvoloma u vlakno je uvođenje nejednolikog naprezanja s dvostrukom geometrijskom simetrijom u jezgru vlakna. Kao rezultat fotoelastičnog efekta, stres mijenja indeks loma jezgre vlakna, što se može promatrati kroz polarizacijski uzorak duž vretena vlakna kao i rezultate dvoloma. Potrebno naprezanje može se postići korištenjem dviju jednako i neovisno napregnutih komponenti (SAP) smještenih u području obloge nasuprot jezgre vlakna. Stoga, sve dok je indeks loma SAP-ova manji ili jednak indeksu loma obloge, neće biti sekundarnog načina osciliranja kroz SAP-ove.
Najčešći oblici koji se koriste za SAP su oblik leptir mašne i krug. Ta se vlakna nazivaju leptir mašna odnosno panda vlakna. Presjeci ova dva vlakna prikazani su na donjoj slici. Modalni dvolom koji se koristi u ovim vlaknima predstavlja geometrijski i naprezanjem izazvan dvolom. Geometrijski dvolom vrlo je mali i može se zanemariti za vlakno s kružnom jezgrom. Pokazalo se da se dvolomnost ovih jezgri vlakana može poboljšati kada se SAP-ovi postave blizu jezgre vlakna, ali se moraju postaviti vrlo blizu jezgre vlakna kako ne bi došlo do povećanja gubitka vlakana, osobito ako je materijal na SAP nije silicijev dioksid. Panda vlakno je poboljšano kako bi se postigla veća dvolomnost moda, vrlo mali gubitak i nisko preslušavanje.
Savjet: Trenutno najpopularniji PMvlaknou industriji je okruglo Panda vlakno. Jedna od mnogih prednosti Panda vlakana u odnosu na druga PM vlakna je veličina vlakna i numerička apertura u usporedbi s konvencionalnim jednomodnim vlaknima. Minimalni gubitak na uređaju osiguran je pri korištenju obje vrste svjetla.
Linearno PM vlakno s eliptičnom strukturom
Provedeno je prvo predloženo eksperimentalno istraživanje praktičnih jednopolarizacijskih vlakana s niskim gubicima na tri tipa optičkih struktura: eliptičnom jezgrom, eliptičnom omotaču i eliptičnom omotaču. Rano istraživanje jezgre kabela s eliptičnim vlaknima uključuje izračun polarizacijske dvolomnosti. U prvoj fazi, pravokutni dielektrični valovod se koristi za procjenu dvoloma vlakna eliptičke jezgre. U eksperimentu s prvim korištenjem PM vlakna, proizvedena je vrsta vlakna s vlaknastom jezgrom u obliku bučice. Duljina otkucaja polarizacije može se smanjiti povećanjem razlike indeksa loma omotača jezgre vlakna. Međutim, zbog ograničenja praktične primjene, nije moguće previše povećati razliku indeksa loma. Povećanje razlike u indeksu loma rezultira gubicima prijenosa, a spajanje postaje teže jer se radijus jezgre mora smanjiti. Tipična vrijednost dvoloma za eliptička vlakna viša je od one za eliptička vlakna s oblogom. Ali gubitak jezgre eliptičnog vlakna veći je od gubitka eliptičnog omotačavlakno.
Linearno PM vlakno s modulacijom indeksa loma
Za jednopolarizirano vlakno koje izolira graničnu valnu duljinu dviju oscilacija pod pravim kutom, metoda za povećanje njegove širine frekvencijskog pojasa je odabir distribucije indeksa loma koja dopušta samo jednom stanju polarizacije da bude na graničnoj razini. Visoka dvolomnost može se postići uvođenjem kutne modulacije u indeks unutarnje obloge troslojnog vlakna eliptičnog presjeka. U proučavanju troslojnih optičkih vlakana eliptičnog poprečnog presjeka, usvojen je perturbacijski pristup, u kojem se pravokutni valovod jezgre vlakna pretpostavlja kao referentna struktura. U radu s jednom polarizacijom, testovi dvoloma na tri sloja elipsoidnog vlakna pokazuju da odgovarajuća kutna modulacija indeksa unutarnje obloge može povećati dvolom i proširiti raspon valnih duljina.
Distribucija indeksa loma naziva se leptir profil. Ovo je asimetrična W kontura, koja se sastoji od konzistentne jezgre vlakna i obloge koja okružuje jezgru vlakna. U ovojnici kontura ima maksimalnu vrijednost NCL-a i mijenja se prema gore u radijusu i kutu, te ima maksimalni silazni uvjet duž X-osi. Postoje dva svojstva ovog oblika za realizaciju jednomodnog rada s jednom polarizacijom. Prvo, oblik je asimetričan, što će konstante širenja dvaju glavnih modova osciliranja pod pravim kutom učiniti različitima, a drugo, prigušenje unutar dvorca osigurava da svaki mod ima graničnu valnu duljinu. Leptirasta vlakna imaju slabu vodljivost, pa se odgovor na jednadžbu skalarnog vala može koristiti za određivanje polja moda i konstante širenja. Odgovor se odnosi na trigonometrijske funkcije i Mathieuove funkcije, koje se koriste za objašnjenje korelacije poprečnih koordinata u ovojnicivlaknasta jezgra. Ove funkcije nisu ortogonalne jedna na drugu, što zahtijeva beskonačan skup funkcija da se uzmu u obzir modalna polja u različitim regijama i da se zadovolje rubni uvjeti. Rezultirajući geometrijski graf dvoloma, u usporedbi sa standardnom frekvencijom V, pokazuje da stupanj do kojeg indeks loma opada duž X-osi povećava asimetriju, povećavajući tako maksimalnu i V vrijednost dvoloma. Vršna vrijednost dvoloma karakteristična je za vlakna koja nisu kružna. Mod dvoloma se može poboljšati uvođenjem anizotropije u vlakno. Za anizotropiju se može postići dodjeljivanjem različitih distribucija indeksa loma dvjema polarizacijama moda. Geometrijski dvolom manji je od anizotropnog dvoloma. Međutim, pad u omotaču u obliku leptira može pružiti dvostruku polarizaciju za presječnu valnu duljinu oscilirajućeg glavnog moda, koja je odvojena prozorom valne duljine u kojem je moguće postići jednostruki polarizacijski rad s jednim modom.
