Eo Modulator Series: cykliska fiberslingor i laserteknik

Vad är "cyklisk fiberring"? Hur mycket vet du om det?

Definition: En optisk fiberring genom vilken ljus kan cirkulera många gånger

En ring av cyklisk fiber är enfiberoptisk enhetdär ljuset kan cirkulera fram och tillbaka många gånger. Det används huvudsakligen i kommunikationssystem för långdistans optisk fiber. Även med en ändlig längd påoptisk fiber, kan signalljus sändas över mycket långa avstånd genom att linda många gånger. Detta hjälper till att studera de skadliga effekterna och den optiska olinjäriteten som påverkar signalens ljuskvalitet.

Inom laserteknik kan cykliska fiberslingor användas för att mäta linjebredden av enlaser, speciellt när linjebredden är mycket liten (<1kHz). Detta är en förlängning av metoden för självheterodyn linjebreddsmätning, som inte kräver en extra referenslaser för att erhålla en referenssignal från sig själv, vilket kräver användning av långa singelmodsfibrer. Problemet med självheterodyndetekteringsteknologi är att den erforderliga tidsfördröjningen är av samma storleksordning som den reciproka av linjebredden, så att linjebredden bara är några få kHz, och även mindre än 1 kHz kräver mycket stora fiberlängder.


Figur 1: Schematiskt diagram av en cyklisk fiberring.

Den grundläggande anledningen till att använda fiberslingor är att en medellängd fiber kan ge lång tidsfördröjning eftersom ljuset färdas många varv i fibern. För att separera ljuset som sänds i olika slingor kan en akusto-optisk modulator användas i slingan för att producera en viss frekvensförskjutning (till exempel 100MHz). Eftersom denna frekvensförskjutning är mycket större än linjebredden, kan ljus som har färdats ett annat antal varv i slingan separeras i frekvensdomänen. I denfotodetektor, originaletlaserljusoch ljusets takt efter frekvensförskjutningen kan användas för att mäta linjebredden.

Om det inte finns någon förstärkningsanordning i slingan är förlusten i den akustooptiska modulatorn och fibern mycket stor, och ljusintensiteten kommer att avta allvarligt 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 slagsignalen från olika par av fotoner, vilket förändrar slagspektrumet som helhet. Den optiska fiberringen kan rimligen utformas för att effektivt hämma dessa effekter. Slutligen begränsas känsligheten hos den cykliska fiberslingan av bruset frånfiberförstärkare. Det är också nödvändigt att beakta fiberns olinjäritet och icke-Lorentz-linjerna i databehandlingen


Posttid: 2023-12-12