Ua Haujlwm Ua Haujlwm ntawm Optical Fiber Isolator

Oct 17, 2020

Tso lus

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev kho qhov muag cais tawm Polarization-insensitive fiber cais (Polarization Insensitive Fiber Isolator) tuaj yeem muab faib ua polarization-ywj siab (Polarization Insensitive) thiab polarization-depended (Polarization Rhiab) raws li cov yam ntxwv polarization. Txij li thaum lub zog kho qhov muag dhau ntawm polarization-depended optical fiber isolator nyob ntawm lub xeev polarization ntawm lub teeb nkag, nws yuav tsum siv polarization tswj fiber ntau ua tus pigtail. Qhov kho qhov muag fiber no feem ntau yuav siv kev sib txuas lus kho qhov muag sib txuas. Tam sim no, feem ntau cov khoom siv kho qhov muag fiber ntau yog tseem muaj kev sib cais-ywj siab, thiab peb tsuas yog tsom xam cov hom optical fiber isolator

1 Tus qauv ntawm cov polarization-independent fiber isolator Cov qauv yooj yim yog pom hauv daim duab 1. Tus qauv no tsuas siv plaub lub ntsiab: lub nplhaib sib nqus (Sib Nqus Tube), Faraday rotator (Faraday Rotator), ob LiNbO3 npoo npoo (LN npoo), thiab ib nkawm fiber ntau collimators (Fiber Collimator), koj tuaj yeem ua tus kab hluav taws xob nyob hauv-kab optical fiber cais. 2 Lub hauv paus ua haujlwm yooj yim Cov hauv qab no yog kev soj ntsuam ntxaws ntxig ntawm ob qho xwm txheej ntawm kev xa hluav taws xob xa mus rau tom ntej thiab thim rov qab kis hauv qhov kho qhov muag fiber ntau.
2.1 Kev xa mus rau sab nraud Raws li pom hauv daim duab (daim duab 2), cov kab hluav taws xob thaum uas tig mus tau los ntawm cov collimator nkag mus rau thawj cov wedge phaj P1, cov kab teeb ci tau muab faib ua o teeb thiab e teeb, cov lus qhia polarization ntawm uas sib tshuam rau ib leeg, thiab cov kev taw qhia tawm mus yog ib Lub. Thaum lawv dhau los ntawm 45 ° Faraday rotator, cov phiaj xwm polarization ntawm qhov tso tawm o lub teeb thiab e lub teeb tig hauv tib qho kev coj los ntawm 45 °, vim tias qhov siv lead ua kab ntawm ob lub LN wedge phaj P2 yog qhov txheeb ze rau thawj tus. Lub kaum sab xis yog 45 °, yog li lub teeb ci o thiab e lub teeb refracted ua ke kom sib txuas ob txoj kab teeb ci ci nrog qhov sib nrug me me, thiab tom qab ntawd tau muab txuas rau hauv cov tub ntxhais fiber los ntawm lwm tus txheej txheem sib txuas. Hauv qhov no, tsuas yog ib feem me me ntawm cov tswv yim hluav taws xob tau ploj. Txoj kev ploj no yog hu ua qhov tsis nkag ntawm cov cais tawm. (GG quot; +" hauv daim duab qhia tau hais tias e kev taw qhia lub teeb)

2 Rov qab sib kis Raws li pom hauv daim duab 3, thaum lub nqaj ntawm cov hluav taws xob sib kis tau nyob rau hauv qhov kev taw qhia rov qab, nws ua ntej dhau los ntawm P2 siv lead ua thiab muab faib ua o teeb thiab e teeb uas nws qhov kev coj ua polarization thiab lub crystal crystal ntawm P1 yog ntawm kaum ntawm 45 °. Vim tias qhov tsis cuam tshuam los ntawm Faraday nyhuv, tom qab o lub teeb thiab e lub teeb dhau los ntawm lub Faraday rotator, qhov kev coj ua polarization tseem tig rau tib qho kev taw qhia (counterclockwise hauv daim duab) los ntawm 45 °, kom tus thawj o lub teeb thiab e teeb ci nkag mus Qhov thib ob wedge (P1) dhau los ua e-teeb thiab o-teeb. Vim tias qhov sib txawv ntawm qhov ntsuas qhov ntsuas qhov hloov pauv, ob txoj kab teeb ntawm lub teeb yuav tsis tuaj yeem txuas ua ke rau hauv cov nqaj thaum uas tig mus hauv P1, tab sis rov qab rau hauv cov lus qhia sib txawv. Lub e-lub teeb thiab o-lub teeb pom kev txuas ntxiv los ntawm lub kaum sab xis loj dua, txawm tias tom qab dhau los ntawm lub teeb tsa tus kheej. Lub rooj sib txuas tsis tuaj yeem nkag mus rau hauv lub fiber fiber, yog li ua tiav lub hom phiaj ntawm kev rho tawm rov qab. Cov kis poob thaum lub sijhawm no hu ua cais.

3 Cov kev qhia rau lub kho qhov muag fiber cais, lub ntsiab kev ntsuas tseem ceeb yog Kev tsis pom qab, Kev rho tawm, Rov qab poob, Kev pom qhov tsis pom kev, Kev txiav txim siab hom kev sib cais (Kev sib txuam). Hom Daws Teeb Meem), thiab lwm yam, yuav piav qhia ib tus zuj zus.
3.1 Poob Ntxig Poob (Xiam Poob Zog) Hauv cov polarization-independent fiber isolator, qhov tsis tau cov kab nkag ua feem ntau ntawm cov kab hluav taws xob collimator, Faraday rotator, thiab siv lead ua birefringent. Txhawm rau cov ncauj lus kom ntxaws ntxig ntxig rau cov tsis txaus ntseeg raug mob los ntawm fiber ntau collimator, thov hu rau" Ntsiab Cai ntawm Collimator. Lub hauv paus tseem ceeb yog tsuas yog tsim los ntawm Faraday rotator thiab ob daim LN. Qhov siab dua qhov piv rau qhov cuam tshuam ntawm Faraday rotator, qhov qis dua qhov cuam tshuam, thiab qhov cuam tshuam tsawg dua qhov nqus coefficient, qhov me me poob qhov tsis txaus. Feem ntau, qhov poob ntawm Faraday rotator yog li ntawm 0.02 ~ 0.06dB. Nws tuaj yeem pom los ntawm (Daim duab 2) tias tom qab ib nqaj ntawm lub teeb hluav taws xob dhau ntawm cov tub ntxhais sib cais, nws yuav muab faib ua ob txoj kab txiav sib luag ntawm o thiab e. Vim yog qhov xam pom qhov tseeb ntawm birefringent muaju, muaj hluav taws xob, o lub teeb thiab e lub teeb tsis tuaj yeem sib xyaws tag nrho, ua rau poob ntxiv.

3.2 Kev rho tawm sab nraud (Kev rho tawm) Kev rho tawm sab nraud yog ib qho ntawm qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev cais tawm, uas yog tus yam ntxwv muaj peev xwm ntawm tus neeg rho tawm mus rau sab nraud sib kis. Muaj ntau ntau yam uas cuam tshuam rau kev cais tawm nyob ib leeg, thiab cov kev sib tham tshwj xeeb yog hauv qab no.

(1) Cov kev sib raug zoo ntawm kev rho tawm thiab qhov kev ncua deb ntawm tus polarizer thiab Faraday rotator (2) Qhov kev sib raug zoo ntawm kev rho tawm thiab lub ntsej muag sab ntawm lub ntsej muag kho qhov muag kom pom qhov ntau dua qhov cuam tshuam ntawm lub kho qhov muag pom nyob rau hauv cais, qhov tsis zoo rov qab. kev nyob ib leeg. Hauv cov txheej txheem tiag tiag, R yuav tsum tsawg dua 0.25% kom paub meej tias Iso ntau dua 40dB.

(3) Cov kev sib txuam ntawm cov cais tawm thiab lub kaum ntsees lub kaum sab xis thiab qhov sib txawv ntawm tus ncej loj. Lub birefringent siv lead ua yog qhov siv hluav taws xob cais tawm nrog yttrium vanadate (YVO4). Thaum lub kaum ntse ntse kaum sab xis yog tsawg dua 2 °, qhov rho tawm nce siab ntxiv nrog qhov nce ntawm lub kaum ntse ntse. Thaum lub kaum ntse ntse lub npoo loj dua 2 °, qhov kev hloov pauv me dua, thiab muaj kwv yees li ntawm 43.8dB. Rau cov kho qhov muag cais ua los ntawm cov khoom sib txawv, kev rho tawm sib txawv nrog lub kaum ntse ntse sib dhos. Kev kho qhov muag cais nws txawv me me nrog qhov nce ntawm qhov kev ncua deb, vim hais tias kev sib cais tsuas yog nyob ntawm lub kaum sab xis nruab nrab ntawm cov zis rov qab lub teeb thiab lub ntsej muag kho qhov muag.

(4) Cov kev sib raug zoo ntawm txoj kev sib cais thiab lub kaum sab xis ntawm qhov nruab nrab ntawm lub ntsej muag siv lead ua Lub kaum sab xis sib piv ntawm ob txoj kab hluav taws xob thiab cov siv lead ua ntsuas ntawm qhov tig tau muaj qhov cuam tshuam loj tshaj plaws ntawm kev rho tawm. Thaum lub kaum ntse ntse txawv tshaj 0.3 degrees, qhov cais tsis tuaj yeem siab tshaj 40dB. Muaj ntau lwm yam, feem ntau yog qhov sib txawv ntawm qhov sib piv ntawm ob txoj kab hluav taws xob, qhov siv lead ua tuab, thiab lwm yam Kom ua rau cais tawm ntau dua 40dB, kuj yuav tsum ua: R1 thiab R2 sib npaug, tsawg dua 0.25%; cov nqaj splitter crystal axis clamp Lub kaum sab xis yuam kev yog tsawg dua 0. 57 °, thiab lwm yam Tsis tas li ntawd, vim tias nyob rau hauv qhov cuam tshuam Faraday, θ=VBL, V tsis yog tsuas yog kev ua haujlwm ntawm wavelength, tab sis kuj ua haujlwm ntawm qhov kub thiab txias, yog li Faraday kev sib hloov lub kaum sab xis kuj yuav hloov nrog qhov ntsuas kub, uas kuj tseem yog ib qho ntawm cov laj thawj.

3.3 Kev Tshawb Fawb rov qab Kev poob rov qab RL ntawm qhov kho qhov muag cais yog hais txog qhov sib piv ntawm lub zog hluav taws xob tau tshwm sim ntawm tus txij nkawm nyob rau pem hauv ntej thiab lub zog kho qhov muag rov qab mus rau qhov chaw nres nkoj ntawm tus cais tawm raws txoj kev nkag. Qhov no yog qhov ntsuas tseem ceeb vim tias qhov rov qab los yog muaj zog, Kev rho tawm yuav cuam tshuam ntau. Qhov rov qab poob ntawm lub cais tawm yog tshwm sim los ntawm qhov tsis sib xws ntawm qhov ntsuas tsis tau ntawm lub Cheebtsam thiab cov huab cua thiab qhov cuam tshuam. Feem ntau xa cov khoom poob rov qab los ntawm planar Cheebtsam yog 14dB
Ntawm sab laug thiab sab xis, lub ncha yuav ploj mus rau ntau dua 60dB los ntawm kev siv tshuaj tiv thaiv txheej txheem thiab bevel polishing. Kev rov qab poob ntawm qhov kho qhov muag cais tawm feem ntau yog los ntawm nws txoj kev sib txuas ntawm lub ntsej muag (piv txwv li, cov txheej txheem sib txuas). Raws li kev ntsuas theoretical, thaum nqes hav kaum sab xis yog 8 °, qhov rov qab poob yog ntau dua 65dB. Cov xa rov qab poob ntawm cov collimator tau tshawb xyuas hauv txoj ntsiab cai ntawm collimator, thov saib" Ntsiab Cai ntawm Collimator" ;.

3.4 Polarization-dependent poob PDL PDL yog qhov txawv ntawm kev tsis suav nkag. Nws hais txog qhov hloov siab tshaj plaws hauv lub ntxig ploj ntawm cov cuab yeej thaum lub xeev polarization ntawm lub tswv yim teeb hloov thaum lwm yam tsis hloov. Nws yog ib qho taw qhia uas ntsuas qhov ntsuas siab ntawm hom polarization ntawm cov ntxig ploj ntawm cov cuab yeej. Rau kev ua polarization-ywj pheej kho qhov muag cais, vim muaj qee qhov sib txuam uas yuav ua rau muaj kev sib ncawg, nws tsis tuaj yeem ua tiav pes tsawg PDL. Feem ntau, qhov tsim nyog PDL yog qhov qis dua 0.2dB.

3.5 Txoj Kev Hloov Polarization Hom Dispersion PMD
Hom polarization dispersion PMD yog hais txog theem ncua sij hawm ntawm lub teeb liab kis dhau los ntawm lub cuab yeej hauv ntau lub xeev polarization. Hauv cov khoom siv kho qhov muag dhau, cov hom sib txawv polarization muaj qhov sib txawv ntawm kev tawm mus thiab qhov kev tshaj tawm sib txawv, uas ua rau muaj qhov sib txawv polarization hom dispersion. Nyob rau tib lub sijhawm, vim hais tias lub spectrum ntawm lub teeb hluav taws xob muaj qee qhov kev tso tawm, nws tseem yuav ua rau muaj qee yam kev tawg. Hauv kev sib txuas lus sib txuas lus siab ceev, PMD tseem ceeb heev. Hauv qhov polarization-independent optical isolator, ob lub teeb tsim los ntawm birefringent crystal polarized lub teeb tau kis ntawm ntau qib thiab pab pawg nrawm, uas yog, PMD, thiab nws cov khoom tseem ceeb yog cov siv lead ua birefringent siv los cais thiab condense o-teeb thiab e -cov ci. Nws tuaj yeem kwv yees los ntawm txoj kab sib txawv ΔL ntawm ob txoj kab nrig ci ci teeb ci. Hom polarization dispersion: Hauv polarization-independent isolator: Ntawm chav kawm, PMD ntawm tag nrho cov cuab yeej tuaj yeem tau los ntawm kev xam qhov pom ntawm txoj kab ntev ntev L ntawm txhua feem. PMD feem ntau cuam tshuam los ntawm qhov refractive index sib txawv ntawm e-teeb ci thiab o-teeb, thiab yog li ntawd muaj kev sib raug zoo ntau dua nrog lub yoj yoj.

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