Sèrie Eo Modulator: bucles de fibra cíclica 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 adispositiu de fibra òpticaen la qual la llum pot anar i tornar 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-se 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 cíclica es poden utilitzar per mesurar l'amplada de línia d'alàser, especialment quan l'amplada de línia és molt petita (<1 kHz). Es tracta d'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 d'ell mateix, que requereix l'ús de fibres llargues d'un sol mode. El problema de la tecnologia de detecció autoheterodina és que el retard de temps requerit és del mateix ordre que el recíproc de l'amplada de la línia, de manera que l'amplada de la línia només és 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 llarg retard perquè la llum viatja moltes voltes a la fibra. Per tal de separar la llum transmesa en diferents bucles, es pot utilitzar un modulador acústico-òptic al bucle per produir un determinat 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 recorregut un nombre diferent de voltes en el bucle es pot separar en el domini de la freqüència. En elfotodetector, l'originalllum làseri el batec de la llum després del canvi de freqüència es pot utilitzar per mesurar l'amplada de la línia.

Si no hi ha cap dispositiu d'amplificació al bucle, la pèrdua del modulador acústic-òptic i de la fibra és molt gran i la intensitat de la llum disminuirà seriosament després de diversos bucles. Això limita severament 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 girs està completament separada, el senyal de ritme prové de diferents parells de fotons, la qual cosa canvia l'espectre de ritme en el seu conjunt. L'anell de fibra òptica es pot dissenyar raonablement per inhibir eficaçment aquests efectes. Finalment, la sensibilitat del bucle de fibra cíclica està limitada pel soroll de laamplificador de fibra. També cal tenir en compte la no linealitat de la fibra i les línies no Lorentz en el processament de dades.


Hora de publicació: 12-12-2023