Τι είναι ο «κυκλικός δακτύλιος ινών»; Πόσα γνωρίζετε γι' αυτόν;
Ορισμός: Ένας δακτύλιος οπτικής ίνας μέσω του οποίου το φως μπορεί να κάνει κύκλους πολλές φορές
Ένας κυκλικός δακτύλιος ίνας είναι έναςσυσκευή οπτικών ινώνστο οποίο το φως μπορεί να κάνει κύκλους μπρος-πίσω πολλές φορές. Χρησιμοποιείται κυρίως σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών μεγάλων αποστάσεων. Ακόμα και με πεπερασμένο μήκοςοπτική ίνα, το φως σήματος μπορεί να μεταδοθεί σε πολύ μεγάλες αποστάσεις με πολλαπλές περιελίξεις. Αυτό βοηθά στη μελέτη των επιβλαβών επιπτώσεων και της οπτικής μη γραμμικότητας που επηρεάζουν την ποιότητα φωτός του σήματος.
Στην τεχνολογία λέιζερ, οι κυκλικοί βρόχοι οπτικών ινών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του πλάτους γραμμής ενόςλέιζερ, ειδικά όταν το πλάτος γραμμής είναι πολύ μικρό (<1kHz). Αυτή είναι μια επέκταση της μεθόδου μέτρησης πλάτους γραμμής αυτο-ετερόδυνης, η οποία δεν απαιτεί πρόσθετο λέιζερ αναφοράς για να λάβει ένα σήμα αναφοράς από την ίδια, κάτι που απαιτεί τη χρήση μακριών μονοτροπικών ινών. Το πρόβλημα με την τεχνολογία ανίχνευσης αυτο-ετερόδυνης είναι ότι η απαιτούμενη χρονική καθυστέρηση είναι της ίδιας τάξης με το αντίστροφο του πλάτους γραμμής, έτσι ώστε το πλάτος γραμμής να είναι μόνο λίγα kHz, και ακόμη και λιγότερο από 1kHz απαιτεί πολύ μεγάλα μήκη ινών.
Σχήμα 1: Σχηματικό διάγραμμα ενός κυκλικού δακτυλίου ίνας.
Ο βασικός λόγος για τη χρήση βρόχων οπτικών ινών είναι ότι μια οπτική ίνα μεσαίου μήκους μπορεί να παρέχει μεγάλη χρονική καθυστέρηση επειδή το φως ταξιδεύει σε πολλές στροφές μέσα στην ίνα. Για να διαχωριστεί το φως που μεταδίδεται σε διαφορετικούς βρόχους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ακουστοοπτικός διαμορφωτής στον βρόχο για να παράγει μια συγκεκριμένη μετατόπιση συχνότητας (για παράδειγμα, 100MHz). Επειδή αυτή η μετατόπιση συχνότητας είναι πολύ μεγαλύτερη από το πλάτος της γραμμής, το φως που έχει ταξιδέψει σε διαφορετικό αριθμό στροφών στον βρόχο μπορεί να διαχωριστεί στο πεδίο συχνότητας.φωτοανιχνευτής, το πρωτότυποφως λέιζερκαι ο ρυθμός του φωτός μετά τη μετατόπιση συχνότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του πλάτους της γραμμής.
Εάν δεν υπάρχει συσκευή ενίσχυσης στον βρόχο, η απώλεια στον ακουστοοπτικό διαμορφωτή και την οπτική ίνα είναι πολύ μεγάλη και η ένταση του φωτός θα μειωθεί σημαντικά μετά από αρκετούς βρόχους. Αυτό περιορίζει σημαντικά τον αριθμό των βρόχων όταν μετράται το πλάτος γραμμής. Ενισχυτές οπτικών ινών μπορούν να προστεθούν στον βρόχο για να εξαλειφθεί αυτός ο περιορισμός.
Ωστόσο, αυτό δημιουργεί ένα νέο πρόβλημα: αν και το φως που διέρχεται από διαφορετικές στροφές είναι εντελώς ξεχωριστό, το σήμα παλμού προέρχεται από διαφορετικά ζεύγη φωτονίων, γεγονός που αλλάζει το φάσμα παλμού στο σύνολό του. Ο δακτύλιος οπτικής ίνας μπορεί να σχεδιαστεί εύλογα ώστε να αναστέλλει αποτελεσματικά αυτά τα φαινόμενα. Τέλος, η ευαισθησία του κυκλικού βρόχου ίνας περιορίζεται από τον θόρυβο τουενισχυτής οπτικών ινώνΕίναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας και των μη-Lorentz γραμμών στην επεξεργασία δεδομένων.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Δεκεμβρίου 2023