Sèrie Eo Modulator: bucles de fibra cíclics en tecnologia làser

Què és un "anell de fibra cíclica"? Quant en saps?

Definició: Un anell de fibra òptica a través del qual la llum pot circular moltes vegades.

Un anell de fibra cíclica és undispositiu de fibra òpticaen què la llum pot anar i venir moltes vegades. S'utilitza principalment en sistemes de comunicació de fibra òptica de llarga distància. Fins i tot amb una longitud finita defibra òptica, la llum de senyal es pot transmetre a distàncies molt llargues enrotllant-la moltes vegades. Això ajuda a estudiar els efectes nocius i la no linealitat òptica que afecten la qualitat de la llum del senyal.

En la tecnologia làser, els bucles de fibra cíclics es poden utilitzar per mesurar l'amplada de línia d'unalàser, especialment quan l'amplada de línia és molt petita (<1 kHz). Això és una extensió del mètode de mesura de l'amplada de línia autoheterodina, que no requereix un làser de referència addicional per obtenir un senyal de referència de si mateix, cosa que requereix l'ús de fibres monomodals llargues. El problema amb la tecnologia de detecció autoheterodina és que el retard de temps requerit és del mateix ordre que el recíproc de l'amplada de línia, de manera que l'amplada de línia és només d'uns pocs kHz, i fins i tot menys d'1 kHz requereix longituds de fibra molt grans.


Figura 1: Diagrama esquemàtic d'un anell de fibra cíclica.

La raó bàsica per utilitzar bucles de fibra és que una fibra de longitud mitjana pot proporcionar un retard de temps llarg perquè la llum viatja moltes voltes a la fibra. Per separar la llum transmesa en diferents bucles, es pot utilitzar un modulador acustoòptic al bucle per produir un cert canvi de freqüència (per exemple, 100 MHz). Com que aquest canvi de freqüència és molt més gran que l'amplada de la línia, la llum que ha viatjat un nombre diferent de voltes al bucle es pot separar en el domini de freqüència. En elfotodetector, l'originalllum làseri el ritme de la llum després del canvi de freqüència es pot utilitzar per mesurar l'amplada de la línia.

Si no hi ha cap dispositiu amplificador al bucle, la pèrdua en el modulador acustoòptic i la fibra és molt gran, i la intensitat de la llum disminuirà seriosament després de diversos bucles. Això limita considerablement el nombre de bucles quan es mesura l'amplada de línia. Es poden afegir amplificadors de fibra al bucle per eliminar aquesta limitació.

Tanmateix, això crea un nou problema: tot i que la llum que passa per diferents voltes està completament separada, el senyal de batec prové de diferents parells de fotons, cosa que canvia l'espectre de batec en conjunt. L'anell de fibra òptica es pot dissenyar raonablement per inhibir eficaçment aquests efectes. Finalment, la sensibilitat del bucle de fibra cíclic està limitada pel soroll de laamplificador de fibraTambé cal tenir en compte la no linealitat de la fibra i les línies no de Lorentz en el processament de dades.


Data de publicació: 12 de desembre de 2023