Cabos de conexão com preservação de polarização: princípio de funcionamento, tipos e principais benefícios

Um tipo único de cabo de fibra óptica é o cabo de manutenção de polarização (PM). Ele possui inúmeras aplicações. Se você precisa de cabos de fibra óptica PM, aqui está o que você precisa saber sobre eles.

Cabo de fibra óptica PM

Quando a luz linearmente polarizada é corretamente lançada em uma fibra óptica PM, ela mantém sua polarização linear durante toda a propagação e sai da fibra em um estado de polarização linear específico. As fibras ópticas PM são fibras ópticas monomodo. O patch cord de fibra PM é um cabo de fibra óptica composto por fibra PM com conectores de fibra cerâmica de alta qualidade em ambas as extremidades. O patch cord de fibra PM é um componente óptico passivo fundamental.

Cabos de conexão PM: por que são necessários?

Em uma fibra óptica comum, quando ela é dobrada ou torcida, são criadas tensões que alteram o estado de polarização da luz que a atravessa. A polarização final de saída se altera com o tempo se a fibra for submetida a perturbações ambientais, como mudanças em sua posição ou temperatura. Isso é desfavorável em muitas aplicações que exigem uma polarização de saída consistente, mesmo em fibras de pequeno comprimento. O cabo óptico PM é um componente óptico exclusivo que utiliza as características de fibras ópticas especialmente fabricadas para atender aos parâmetros de transmissão específicos de uma aplicação.

As fibras PM são criadas para solucionar esse problema. Essas fibras funcionam fazendo com que duas polarizações perpendiculares as atravessem em velocidades diferentes. Os eixos rápido e lento da fibra são os dois principais eixos de transmissão criados por essa birrefringência. Mesmo sob condições de estresse externo, a luz emitida por uma fibra PM será linearmente polarizada e alinhada com um desses dois eixos, se a luz incidente também for linearmente polarizada e orientada ao longo desse eixo. Quando usado corretamente, um cabo patch de um metro de comprimento feito de fibra PM geralmente consegue manter a polarização em pelo menos 30 dB a 1550 nm. Naturalmente, as condições de lançamento da luz na fibra PM determinam a eficácia com que a fibra mantém a polarização. O alinhamento do eixo de polarização da luz com o eixo lento da fibra pode ser o elemento mais crucial.

Características dos cabos de fibra óptica PM

A luz emitida apresentará polarização linear ou circular (e tipicamente será polarizada elipticamente) se a polarização da luz de entrada não estiver alinhada com a direção da tensão na fibra. Além disso, variações de temperatura e tensão na fibra também afetarão a polarização precisa. Para manter a polarização, a luz deve ser conectada na entrada da fibra paralelamente ao eixo rápido ou lento. Manter a polarização da luz de entrada é crucial. Quando a luz linearmente polarizada é enviada para a fibra com a orientação correta, os cabos de fibra PM preservam sua polarização original. Ademais, os cabos de fibra PM oferecem grande capacidade de troca em uma ampla faixa de frequências, alta taxa de extinção, alta perda de retorno, baixa perda de inserção e excelente estabilidade e confiabilidade ambiental.

Conectores de cabo de conexão PM

A escolha do conector é crucial devido à importância do alinhamento do eixo PM em toda a conexão. O conector FC, que contém uma chave de posicionamento para manter o alinhamento angular da fibra, é o tipo mais popular de conector PM. Alinhar o eixo lento da fibra com a chave do conector é o padrão da indústria. Os fabricantes têm restringido as tolerâncias dimensionais da chave em conexões PM porque as tolerâncias entre a chave e a ranhura da chave em conectores FC comuns são muito amplas para preservar com precisão o alinhamento angular. As especificações do conector FC com polimento angular (APC) servem como base para as dimensões principais. Infelizmente, existem atualmente dois padrões APC disponíveis: um com chave larga e outro com chave estreita, ou reduzida. É crucial saber antecipadamente qual design você está utilizando, pois as duas dimensões são incompatíveis. Além das conexões FC, outros tipos de conectores, como os conectores SC, podem ser usados ​​em cabos de patch PM. Tolerâncias rigorosas devem ser mantidas para garantir que as férulas não girem, e uma chave ou estrutura similar deve servir como referência.

Tipos de cabos de fibra óptica PM

Os cabos de fibra óptica PM estão disponíveis em uma ampla variedade, compatíveis com diversos tipos de conectores e taxas de dados. Eles podem ser divididos em inúmeras categorias com base em diferentes parâmetros. A seguir, descrevemos detalhadamente as variedades de cabos de fibra óptica PM com base em quatro características distintas:

●  Classificação do tipo de conector: Os cabos de fibra óptica PM possuem conectores de fibra em ambas as extremidades. Os tipos de conectores mais comuns para terminação de fibra PM são FC, SC, LC e ST. Existem diversos tipos de cabos de fibra óptica PM, como os cabos LC-FC, SC-FC ou FC-FC, dependendo dos conectores presentes em cada extremidade.

A fibra de manutenção de polarização é utilizada na construção de cabos de fibra óptica PM. Uma fibra PM comercializada utiliza uma variedade de formatos de haste para garantir a polarização tanto da luz de entrada quanto da luz de saída.

●  Classificação do tipo de cabo: Os patch cords de fibra PM também podem ser agrupados com base nos tipos de cabos. Fibra nua de 250 µm, fibra com revestimento de tubo solto de 900 µm e fibra com revestimento de tubo solto de 3 mm são os três tipos principais de cabos. Portanto, existem três variedades de patch cords de fibra PM de acordo com os tipos de cabo.

●  Categorização com base no comprimento da fibra: Um metro é o comprimento típico. Para necessidades específicas, esse comprimento pode variar. Cabos de fibra óptica PM podem ser produzidos sob encomenda.

Aplicações de cabos de fibra óptica PM

Em sistemas de fibra óptica sensíveis à polarização, os cabos de fibra óptica com manutenção de polarização (PM) são frequentemente utilizados para a transmissão de luz que exige a manutenção do estado de polarização paramagnética (PM). O cabo de fibra óptica PM é um componente óptico único que utiliza as características de fibras ópticas especialmente fabricadas para suportar os parâmetros de transmissão de uma aplicação específica. Sensores interferométricos, componentes sensíveis à polarização e sistemas de comunicação de alta taxa de dados são apenas algumas de suas inúmeras aplicações. Além disso, são amplamente utilizados em sistemas de comunicação de alta velocidade, amplificadores de fibra PM, lasers de fibra, equipamentos de teste e instrumentação. Os cabos de fibra óptica PM são utilizados em uma ampla gama de aplicações industriais, incluindo instrumentação, espectroscopia, aeronaves, diagnósticos médicos e muitas outras.