Патч-кабели с сохранением поляризации: принцип работы, типы и основные преимущества.

Один из уникальных типов волоконно-оптических патч-кордов — это патч-корд с сохранением поляризации. Он имеет множество применений. Если ваши идеи требуют использования волоконно-оптических патч-кордов с сохранением поляризации, вот что вам следует о них знать.

Патч-корд PM из оптоволокна

Когда линейно поляризованный свет правильно вводится в поляризационно-сохраняющее оптическое волокно, он сохраняет свою линейную поляризацию на протяжении всего распространения и выходит из волокна в определенном состоянии линейной поляризации. Поляризационные оптические волокна являются одномодовыми оптическими волокнами. Патч-корд из поляризационно-сохраняющего волокна — это оптоволоконный кабель, состоящий из поляризационно-сохраняющего волокна с высококачественными керамическими разъемами на обоих концах. Патч-корд из поляризационно-сохраняющего волокна является основополагающим пассивным оптическим компонентом.

Патч-кабели PM: зачем они нужны?

При изгибе или скручивании обычного волокна в нем возникают напряжения, которые изменяют поляризацию света, проходящего через волокно. Конечная поляризация выходного сигнала будет изменяться со временем, если волокно подвергается воздействию каких-либо внешних факторов, таких как изменение положения волокна или температуры. Это нежелательно во многих областях применения, требующих постоянной поляризации выходного сигнала, и справедливо даже для коротких волокон. Оптический патч-кабель с поляризационной модуляцией (PM) — это уникальный оптический компонент, использующий характеристики специально изготовленных оптических волокон для обеспечения параметров передачи, необходимых для конкретного применения.

Волокна с поляризационной модуляцией (ПМ) созданы для решения этой проблемы. Принцип работы этих волокон заключается в том, что через них проходят две перпендикулярные поляризации с разными скоростями света. Быстрая и медленная оси волокна являются двумя основными осями передачи, создаваемыми этим двулучепреломлением. Даже при внешних воздействиях выходной свет из волокна с ПМ будет линейно поляризован и выровнен по одной из этих двух осей, если входной свет также линейно поляризован и ориентирован вдоль этой оси. При правильном использовании метровый патч-корд Z-образного типа, изготовленный из волокна с ПМ, обычно может поддерживать поляризацию не менее 30 дБ на длине волны 1550 нм. Естественно, условия ввода света в волокно с ПМ определяют, насколько эффективно волокно поддерживает поляризацию. Выравнивание оси поляризации света с медленной осью волокна может быть наиболее важным элементом.

Характеристики оптоволоконных патч-кордов PM

Если поляризация входящего света не совпадает с направлением напряжения в волокне, выходной свет будет изменяться между линейной и круговой поляризацией (и обычно будет иметь эллиптическую поляризацию). Кроме того, изменения температуры и напряжения в волокне будут влиять на точную поляризацию. Для поддержания поляризации свет должен быть направлен в волокно параллельно либо быстрой, либо медленной оси. Поддержание поляризации входящего света имеет решающее значение. Когда линейно поляризованный свет подается в волокно с правильной ориентацией, патч-корды с поляризационно-сохраняющей поляризацией сохраняют свою текущую поляризацию. Кроме того, патч-корды с поляризационно-сохраняющей поляризацией обеспечивают высокую изменчивость в широком диапазоне частот, высокое коэффициент подавления, высокие потери на отражение, низкие вносимые потери, а также исключительную стабильность и надежность в условиях окружающей среды.

Соединители патч-кабеля PM

Выбор разъема особенно важен из-за значимости выравнивания оси поляризационного модулятора (ПМ) на протяжении всего соединения. Разъем FC, содержащий позиционирующий ключ для поддержания углового выравнивания волокна, является наиболее популярным типом разъемов ПМ. Выравнивание медленной оси волокна с ключом разъема является отраслевым стандартом. Производители ужесточили допуски на размеры ключа в разъемах ПМ, поскольку допуски между ключом и пазом ключа в обычных разъемах FC слишком велики, чтобы точно сохранить угловое выравнивание. Спецификации углового полированного разъема FC (APC) служат основой для основных размеров. К сожалению, в настоящее время доступны два стандарта APC: конструкция с широким ключом и конструкция с узким, или уменьшенным, ключом. Крайне важно заранее знать, какую конструкцию вы используете, поскольку эти два размера несовместимы. Помимо разъемов FC, в патч-кабелях ПМ могут использоваться и другие типы разъемов, например, разъемы SC. Необходимо соблюдать жесткие допуски, чтобы гарантировать невозможность вращения наконечников, а ключ или аналогичная конструкция должны служить эталоном.

Типы оптоволоконных патч-кордов PM

Оптические патч-корды с постоянной поляризацией (PM) выпускаются в широком ассортименте, позволяющем использовать различные типы разъемов и скорости передачи данных. Оптические патч-корды с постоянной поляризацией можно разделить на множество разновидностей в зависимости от различных параметров. Ниже подробно описаны разновидности оптических патч-кордов с постоянной поляризацией на основе четырех различных характеристик:

●  Классификация типов разъемов: патч-корды с поляризационно-сохраняющей проводимостью (PM) имеют волоконно-оптические разъемы на обоих концах. Наиболее распространенными типами разъемов для оконечивания волоконно-оптических кабелей с PM являются FC, SC, LC и ST. Существует множество типов патч-кордов с PM, таких как LC-FC, SC-FC или FC-FC, в зависимости от типа разъемов на обоих концах.

Волокно с сохранением поляризации используется при изготовлении патч-кабелей с поляризационно-сохраняющим волокном (PM-волокном). Представленное на рынке PM-волокно использует различные формы стержней для обеспечения поляризации как входного, так и выходного света.

●  Классификация типов кабелей: патч-корды с поляризационно-сохраняющей способностью (PM) также можно классифицировать по типам кабелей. Три основных типа — это кабели с оголенным волокном 250 мкм, с неизолированной оболочкой 900 мкм и с неизолированной оболочкой 3 мм. Таким образом, существует три разновидности патч-кордов с поляризационно-сохраняющей способностью в зависимости от типа кабеля.

●  Классификация по длине волокна: Один метр — это типичная длина. В зависимости от индивидуальных потребностей она может меняться. Патч-кабели с поляризационно-сохраняющим волокном могут быть изготовлены на заказ.

Применение патч-кордов из оптоволокна с постоянной поляризацией

В поляризационно-чувствительных волоконно-оптических системах поляризационно-сохраняющие патч-кабели часто используются для передачи света, требующей поддержания поляризационно-сохраняющего состояния (ПСС). Оптический патч-кабель с ПСС — это уникальный оптический компонент, использующий характеристики специально изготовленных оптических волокон для поддержки параметров передачи в конкретном приложении. Интерферометрические датчики, поляризационно-чувствительные компоненты и высокоскоростные системы связи — лишь некоторые из многочисленных областей их применения. Кроме того, они широко используются в высокоскоростных системах связи, волоконных усилителях с ПСС, волоконных лазерах, испытательном оборудовании и измерительных приборах. Волоконные патч-кабели с ПСС применяются в широком спектре промышленных приложений, включая измерительную технику, спектроскопию, авиацию, медицинскую диагностику и многое другое.