Vad är en "cyklisk fiberring"? Hur mycket vet du om det?
Definition: En optisk fiberring genom vilken ljus kan cykla många gånger
En cyklisk fiberring är enfiberoptisk enhetdär ljus kan cykla fram och tillbaka många gånger. Det används huvudsakligen i långdistanskommunikationssystem med optisk fiber. Även med en begränsad längd påoptisk fiber, signalljus kan överföras över mycket långa avstånd genom att lindas många gånger. Detta hjälper till att studera de skadliga effekterna och den optiska olinjäriteten som påverkar signalens ljuskvalitet.
Inom laserteknik kan cykliska fiberöglor användas för att mäta linjebredden på enlaser, särskilt när linjebredden är mycket liten (<1 kHz). Detta är en utökning av den självheterodyna linjebreddsmätningsmetoden, som inte kräver en ytterligare referenslaser för att erhålla en referenssignal från sig själv, vilket kräver användning av långa single-mode-fibrer. Problemet med självheterodyndetekteringsteknik är att den erforderliga tidsfördröjningen är av samma storleksordning som det reciproka värdet av linjebredden, så att linjebredden bara är några få kHz, och även mindre än 1 kHz kräver mycket stora fiberlängder.
Figur 1: Schematiskt diagram över en cyklisk fiberring.
Den grundläggande anledningen till att använda fiberslingor är att en medellång fiber kan ge en lång tidsfördröjning eftersom ljuset färdas många varv i fibern. För att separera ljuset som överförs i olika slingor kan en akustooptisk modulator användas i slingan för att producera en viss frekvensförskjutning (till exempel 100 MHz). Eftersom denna frekvensförskjutning är mycket större än linjebredden kan ljus som har färdats ett annat antal varv i slingan separeras i frekvensdomänen. Ifotodetektor, originaletlaserljusoch ljusets taktslag efter frekvensförskjutningen kan användas för att mäta linjebredden.
Om det inte finns någon förstärkare i slingan är förlusten i den akustooptiska modulatorn och fibern mycket stor, och ljusintensiteten kommer att minska kraftigt efter flera slingor. Detta begränsar kraftigt antalet slingor när linjebredden mäts. Fiberförstärkare kan läggas till slingan för att eliminera denna begränsning.
Detta skapar dock ett nytt problem: även om ljuset som passerar genom olika varv är helt separat, kommer svävningssignalen från olika fotonpar, vilket förändrar svävningsspektrumet som helhet. Den optiska fiberringen kan rimligen utformas för att effektivt hämma dessa effekter. Slutligen begränsas känsligheten hos den cykliska fiberslingan av bruset frånfiberförstärkareDet är också nödvändigt att beakta fiberns olinjäritet och icke-Lorentz-linjerna i databehandlingen.
Publiceringstid: 12 december 2023