Wat is de beatlengte van optische vezels?

Voor optische vezel met polarisatie (PM) (PM), ervan uitgaande dat de polarisatierichting van de ingang lineair gepolariseerd licht zich in het midden van de snelle as en de langzame as bevindt, kan deze worden ontleed in twee orthogonale polarisatiecomponenten. Zoals getoond in de onderstaande figuur, hebben de twee lichtgolven aanvankelijk dezelfde fase, maar omdat de brekingsindex van de langzame as groter is dan die van de snelle as, zal hun faseverschil lineair toenemen met de voortplantingsafstand.

In de bovenstaande figuur liggen de fasen van de twee golven en hun verschil in het bereik van 0 tot 2π (minus het deel van de veelvouden van 2π). Het groene vierkant geeft de positie aan waar het faseverschil 2 π maal is, en de beatlengte is de lengte van het faseverschil dat is toegenomen met 2π, die gelijk is aan de verhouding van de vacuümgolflengte (λ) en de dubbelbreking (b):

In deze orthogonale koppelingssituatie zal de polarisatie in de PM -vezel periodiek veranderen met de beatlengte: lineaire polarisatie, elliptische polarisatie, circulaire polarisatie, elliptische polarisatie, lineaire polarisatie ... en de beatlengte kan worden gemeten door dit evolutieproces van het polarisatie. Dit komt omdat voor de periodiek veranderende polarisatietoestand het verspreide licht dat overloopt vanaf de zijkant van de vezel is als ruimtelijk gemoduleerd en de beatlengte kan worden gemeten in de periodieke structuur van de lichte en donkere gebieden.

Hoe groter de dubbelbreking van de vezel, hoe korter de beatlengte en hoe beter de polarisatie-onderhoudende prestaties. Momenteel hebben PM-vezels met beatlengtes minder dan 1 mm elliptische kernen en zeer kleine modusvelddiameters (aanzienlijk kleiner dan standaard single-mode vezels). Veel toepassingen vereisen cirkelvormige kernen en grotere modus velddiameters, en PM -vezels die voldoen aan de vereisten hebben meestal beatlengtes tussen één en meerdere millimeters. Standaard single-mode vezel heeft ook een meetbare beatlengte, maar de waarde kan verschillende meters bereiken, wat niet geschikt is voor gebruik als PM-vezel. Om de polarisatie-onderhoudende prestaties van PM-vezels te illustreren, bieden fabrikanten meestal een beatlengte-specificaties in plaats van de uitgangsverhouding van de uitvoer en specificeren de golflengte en temperatuurbereik. Dit komt omdat veel factoren de extinctie -verhouding beïnvloeden, waaronder vezellengte, bedradingsmethode en invoerpolarisatierichting. Beatlengte is echter niet gerelateerd aan de bovengenoemde factoren, dus het is meer geschikt voor het kwantificeren van het polarisatie-onderhoudende vermogen van de vezel, maar de werkelijke prestaties en uitvoeruitsterven ratio hangen uiteindelijk af van de details van het gebruik.