最も一般的な光ファイバでは、ファイバに発射された直線偏光波の偏波が伝播中に維持され、偏波モード間の光パワーの相互結合がほとんどまたはまったくありません。 このようなファイバーは、偏光の維持が不可欠な特殊な用途に使用されます。

 

 

 

 

 

偏波保持 (PM) 光ファイバーは、ミサイル、航空機、船舶、衛星の回転を測定するデバイスである光ファイバー ジャイロスコープの重要なコンポーネントです。 これらは、2 つの光路間の位相差を測定する干渉センサーの一種です。ファイバー内を伝播する光の偏光は、制御されない (そして波長に依存して) 徐々に変化します。これは、ファイバーの曲がりや角度にも依存します。 その温度について。 特殊なファイバーは、ファイバーを通過する光の偏光によって影響を受ける光学性能を達成するために必要です。光ファイバーは、たとえ円対称の設計であっても、常にある程度の複屈折を示します。これは、実際には、常にある程度の複屈折が存在するためです。 対称性を崩す機械的応力またはその他の影響。 その結果、ファイバー内を伝播する光の偏光は、制御されない (そして波長に依存して) 徐々に変化します。これは、ファイバーの曲がりや温度にも依存します。

 

 

 

偏波保持(PM)ファイバーの原理

 

 

上記の問題は、複屈折のないファイバではなく、逆に強い複屈折を内蔵した特殊ファイバ（高複屈折ファイバまたはHIBIファイバ、PMファイバ）である偏波保持ファイバを使用することで解決できます。 一般に、光ファイバー通信アプリケーションでは、直線偏光状態の光をある場所から別の場所に導くために PM ファイバーが使用されます。 この結果を達成するには、いくつかの条件を満たす必要があります。 低速軸モードと高速軸モードの両方の起動を避けるために、入力光は高度に偏光する必要があり、出力偏光状態が予測できない状態になります。

 

 

 

ファイバーに入射される光の偏光が複屈折軸の 1 つと揃っていれば、ファイバーが曲がったとしてもこの偏光状態は維持されます。 この背後にある物理原理は、コヒーレント モード結合の観点から理解できます。 2 つの偏波モードの伝播定数は強い複屈折により異なり、そのような共伝播モードの相対位相は急速にずれていきます。 したがって、ファイバに沿った外乱は、2 つの偏波モードの伝播定数の差に一致する波数を持つ重要な空間フーリエ成分を持っている場合にのみ、両方のモードを効果的に結合できます。 この差が十分に大きい場合、ファイバ内の通常の外乱は効果的なモード結合を行うには遅すぎることになります。さらに、内部応力によって電界が変化しないようにコネクタが PM ファイバに取り付けられている必要があります。 ファイバーの意図しない軸に投影されます。

 

 

 

アプリケーション

 

 

PM 光ファイバーは、光ファイバーセンシング、干渉法、量子鍵配布などの特殊な用途に使用されます。 また、変調器は入力として偏光を必要とするため、電気通信において光源レーザーと変調器の間の接続にも一般的に使用されます。 PM ファイバは高価であり、シングルモード ファイバよりも減衰が大きいため、長距離伝送にはほとんど使用されません。光ファイバは、特にいわゆる光変流器として、電流の測定に適用される場合があります。 光ファイバーを使用した電流センサーは、小型、軽量、安価、そして安全です。 ただし、その感度は光ファイバーの制限された磁気遠心特性のため、かなり小さいです。 さらに、これらのセンサーは光ファイバーの変形の影響を受けやすいです。 感度を高めるには、磁場が作用する光ファイバーの距離を長くする必要があります。PM ファイバーは、偏光状態のドリフトが許されないデバイス (例: 偏光状態のドリフトが許されないデバイス) に適用されます。 温度変化の結果として。 例としては、ファイバー干渉計や特定のファイバーレーザーがあります。 このようなファイバーを使用する場合の欠点は、通常、偏光方向の正確な調整が必要となり、製造がより煩雑になることです。 また、伝播損失は標準のファイバよりも高く、すべての種類のファイバが偏波を保存した形で簡単に得られるわけではありません。

 

 

 

Fiber-MART が提供する偏波コンポーネントは、高出力光アンプや光伝送システム、テスト、測定に利用できます。 光ファイバー端面での発射条件は、ファイバー断面の横長軸の方向と一致していなければなりません。 Fiber-Mart 偏光ビーム コンバイナ/スプリッタ (PBC/PBS) は、2 つの直交偏光信号を 1 つに結合するコンパクトな高性能光波コンポーネントです。出力ファイバーに接続し、入射光を 2 つの直交する状態に分割することもできます。 また、1 つの統合コンポーネントで偏光ビーム結合と光絶縁の両方を提供するアイソレータ タイプ (IPBC/IPBS) も提供しています。詳細については、www.fiber-mart.com をご覧ください。ご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 。 電子メール:[email protected]