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Fibra de mantenimiento de polarización para giroscopios

  • Fibra de mantenimiento de polarización para giroscopios Fiber-Mart.com
  • Post on viernes 22 diciembre, 2017
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Standard singlemode fiber guides a single wave of light made up of two components (X and Y) that are guided uniformly, provided the fiber has perfect geometry, material properties and is not bent. 


La fibra óptica de mantenimiento de polarización (PM) es un componente clave de los giroscopios de fibra óptica, dispositivos que miden la rotación en misiles, aviones, barcos y satélites. Son un tipo de sensor interferométrico en el que se mide la diferencia de fase entre dos caminos de luz.
 
La fibra monomodo estándar guía una única onda de luz formada por dos componentes (X e Y) que se guían uniformemente, siempre que la fibra tenga una geometría y propiedades de material perfectas y no esté doblada. Pequeñas imperfecciones, como una ligera ovalidad o microcurvaturas en la fibra, pueden provocar una “birrefringencia” menor, lo que hace que los dos componentes de la onda viajen a velocidades ligeramente diferentes. Esta diferencia de velocidad no es suficiente para limitar el acoplamiento cruzado que se produce aleatoriamente entre los 2 componentes. Si la luz polarizada de un láser se lanza a una fibra que no es PM, el estado de polarización se degradará a medida que se produzca el acoplamiento cruzado.
 
¿En qué se diferencia la fibra PM? La fibra PM está diseñada específicamente para tener una mayor birrefringencia. Existen múltiples formas de inducir la birrefringencia en una fibra. OFS utiliza el diseño de “varilla de tensión dual” en el que se insertan varillas de tensión con un coeficiente de expansión térmica diferente en lados opuestos de la preforma de fibra durante la fabricación y crean tensión en la fibra, lo que da como resultado la creación de ejes lentos y rápidos. Cuando la luz polarizada se lanza solo hacia el eje lento o rápido, es menos probable que se produzca un acoplamiento cruzado con el eje opuesto incluso durante la flexión, por lo que se minimiza el acoplamiento cruzado. De ahí el nombre "mantenimiento de polarización", ya que se mantiene el estado de polarización de entrada.
 
Los giroscopios de fibra óptica suelen emplear tres bobinas, una para cada plano en el que puede producirse la rotación. Las bobinas detectoras pueden utilizar cientos o incluso miles de metros en cada bobina. La fibra PM ha permitido el uso y crecimiento de giroscopios de fibra óptica que a menudo se combinan con acelerómetros y magnetómetros en unidades de navegación inercial que miden la velocidad, la orientación y las fuerzas gravitacionales de una nave.
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