Πόλωση-διατήρησης ινών, που συχνά ονομάζεταιίνα PMήΊνα HiBi (υψηλής-διθλασης)., είναι μια εξειδικευμένη ίνα μονής-λειτουργίας σχεδιασμένη για να διατηρεί τη γραμμική κατάσταση πόλωσης του φωτός κατά μήκος ενός καθορισμένου άξονα. Είναι η ίνα επιλογής κάθε φορά που η απόδοση ενός συστήματος εξαρτάται από μια σταθερή, γνωστή κατάσταση πόλωσης - γυροσκόπια οπτικών ινών, συμβολομετρικούς αισθητήρες, συνεκτική ανίχνευση, διαμορφωτές νιοβικού λιθίου, λέιζερ ινών στενού-πλάτους γραμμής, κβαντικές ζεύξεις επικοινωνίας και επαναληπτικές μηχανές απεικόνισης OCT.
Σε αντίθεση με την τυπική ίνα απλής-λειτουργίας, η ίνα PM δεν προσπαθεί να εξαλείψει τα φαινόμενα πόλωσης. Εισάγει σκόπιμα ισχυρή, σταθερή διπλή διάθλαση, έτσι ώστε δύο καταστάσεις ορθογώνιας πόλωσης να αποσυνδέονται. Όταν το γραμμικά πολωμένο φως εκτοξεύεται κατά μήκος ενός από τους κύριους άξονες της ίνας, παραμένει εκεί - ακόμη και κάτω από κάμψη, δόνηση και μετατόπιση θερμοκρασίας που θα ανακάτευε την πόλωση σε συνηθισμένακαλώδια ενημέρωσης-μονόμορφης λειτουργίας.
Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς λειτουργεί η ίνα PM, τα-ανταλλάγματα μεταξύ σχεδίων PANDA και παπιγιόν-, πώς να συγκρίνετε τις προδιαγραφές PER με ειλικρίνεια, πότε η ίνα PM είναι πραγματικά απαραίτητη (και πότε δεν είναι) και τι πρέπει να επαληθεύσουν οι μηχανικοί πριν παραγγείλουν ένα καλώδιο ή συναρμολόγηση PM patch.
Τι είναι η πόλωση-Διατήρηση ινών;
Μια ίνα διατήρησης πόλωσης-είναι μια οπτική ίνα μονής-λειτουργίας με σκόπιμα σχεδιασμένη εσωτερική τάση ή γεωμετρία που δημιουργεί μια μεγάλη, σταθερή διαφορά στον δείκτη διάθλασης μεταξύ δύο ορθογώνιων αξόνων πόλωσης. Αυτή η διαφορά - διπλής διάθλασης - εμποδίζει τους δύο τρόπους πόλωσης να ανταλλάξουν ενέργεια.
Η ίνα είναι γνωστή με πολλά ονόματα στη βιβλιογραφία και τα φύλλα δεδομένων του κλάδου: ίνα PM, ίνα πόλωσης-διατήρησης ινών, ίνα πόλωσης-διατήρησης μονής-λειτουργίας και ίνα HiBi. Ο τελευταίος όρος, που χρησιμοποιείται στην ακαδημαϊκή εργασία, καταγράφει τι κάνει την ίνα PM διαφορετική από τη συνηθισμένη ίνα μονής-τρόπου: όχι τον αριθμό των καθοδηγούμενων χωρικών τρόπων, αλλά το μέγεθος της διπλής διάθλασης.
Στην τυπική ίνα απλής-λειτουργίας, η υπολειπόμενη διπλή διάθλαση είναι μικρή και απρόβλεπτη. Λυγίστε ένα πηνίο, αλλάξτε τη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή στρίψτε το καλώδιο και η κατάσταση πόλωσης εξόδου μετατοπίζεται. Για τους περισσότερους συνδέσμους κέντρων δεδομένων, αυτό δεν έχει σημασία - οι δέκτες ενσωματώνονται πάνω από την πόλωση ή χρησιμοποιούν οπτικά πόλωσης-διαφορετικότητας. Για συστήματα όπου η πόλωση μεταφέρει πληροφορίες φάσης, πλάτους ή μέτρησης, αυτή η μετατόπιση είναι η κατάσταση αστοχίας που έχει κατασκευαστεί για την εξάλειψη της ίνας PM.
Γιατί η σταθερότητα της πόλωσης έχει σημασία στα οπτικά συστήματα
Το ηλεκτρικό πεδίο του φωτός ταλαντώνεται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. αυτή η κατεύθυνση είναι η πόλωσή του. Ένας μακρύς κατάλογος οπτικών συσκευών ανταποκρίνεται διαφορετικά σε διαφορετικές καταστάσεις πόλωσης:
- Νιοβικό λίθιο (LiNbO3) Διαμορφωτές Mach-Zehnderεξαρτώνται εγγενώς από την πόλωση-. Η μετατόπιση της πόλωσης εισόδου εμφανίζεται απευθείας ως υποβάθμιση του λόγου-βάθους και εξάλειψης-διαμόρφωσης στην έξοδο του πομπού.
- Γυροσκόπια οπτικών ινών (FOG)μετρήστε την περιστροφή μέσω του φαινομένου Sagnac. Η σύζευξη πόλωσης μεταξύ των δύο μετρητών-διαδιδόμενων δεσμών εισάγει μη-αμοιβαία σφάλματα φάσης που ο βρόχος δεν μπορεί να διακρίνει από την πραγματική περιστροφή, παράγοντας μετρήσιμη μετατόπιση πόλωσης.
- Συνεκτικοί οπτικοί δέκτεςανακατέψτε το εισερχόμενο σήμα με έναν τοπικό ταλαντωτή. Αν και οι συνεκτικοί πομποδέκτες χρησιμοποιούν υβρίδια πόλωσης-, η ίδια η διαδρομή του τοπικού ταλαντωτή χρειάζεται συχνά μια σταθερή αναφορά πόλωσης και η ίνα PM είναι τυπική μεταξύ του λέιζερ LO και του υβριδίου.
- Συμβολομετρικοί αισθητήρες και κινητήρες OCTβασίζονται στη σταθερή ορατότητα των περιθωρίων. Η μη συσχετισμένη μετατόπιση πόλωσης στους δύο βραχίονες καταρρέει την αντίθεση παρεμβολής.
Σε όλα αυτά, η αντικατάσταση της ίνας PM με τυπικό SMF δεν σπάει τον σύνδεσμο - καθιστά την απόδοση ανεπανάληπτη. Αυτή είναι η δυσκολότερη αποτυχία εντοπισμού σφαλμάτων, γι' αυτό οι μηχανικοί προσδιορίζουν την ίνα PM από την αρχή αντί να την μετασκευάζουν αργότερα.
Πώς λειτουργεί πραγματικά το PM Fiber
Birefringence: The Core Mechanism
Διθλάση σημαίνει ότι ένα υλικό έχει δύο διαφορετικούς δείκτες διάθλασης για δύο ορθογώνιες κατευθύνσεις πόλωσης. Το φως που πολώνεται κατά μήκος του ενός άξονα ταξιδεύει με ελαφρώς διαφορετική ταχύτητα φάσης από το φως κατά μήκος του άλλου. Η διαφορά είναι μικρή - συνήθως μερικά μέρη σε 104 -, αλλά είναι μεγάλη σε σύγκριση με την τυχαία διπλή διάθλαση-που προκαλείται από το στρες των συνηθισμένων ινών, και αυτό είναι που έχει σημασία.
Η ενεργειακή σύζευξη μεταξύ δύο τρόπων λειτουργίας απαιτεί αντιστοίχιση φάσης-για κάποιο μήκος. Όσο ισχυρότερη είναι η διπλή διάθλαση, τόσο πιο γρήγορα οι δύο τρόποι συσσωρεύουν τη διαφορά φάσης και τόσο πιο δύσκολο γίνεται για περιβαλλοντικές διαταραχές (στροφές, στροφές, διαβαθμίσεις θερμοκρασίας) να συζεύξουν ενέργεια από τη μία στην άλλη. Ένας χρήσιμος αριθμός αξίας εδώ είναι τομήκος κτυπήματος LB= λ / Δn, συνήθως 2–5 mm για ίνα PANDA υψηλής-ποιότητας στα 1550 nm. Μικρό μήκος παλμού σημαίνει ισχυρό κράτημα πόλωσης.
Γρήγορος άξονας και αργός άξονας
Η ίνα PM έχει δύο κύριους άξονες πόλωσης, που ονομάζονται συμβατικά ωςγρήγορος άξονας(χαμηλότερος δείκτης διάθλασης, μεγαλύτερη ταχύτητα φάσης) και τοαργό άξονα(υψηλότερος δείκτης διάθλασης, χαμηλότερη ταχύτητα φάσης). Κατά σύμβαση στα περισσότερα εμπορικά συγκροτήματα ινών PM, γραμμικά πολωμένο φως εκτοξεύεται κατά μήκος τουαργό άξονα, και τα πλήκτρα σύνδεσης είναι προσανατολισμένα στον αργό άξονα, εκτός εάν ορίζεται διαφορετικά.
Αυτή η σύμβαση έχει σημασία στις προμήθειες. Εάν ο πομπός σας αναμένει αργή-έξοδο άξονα, αλλά το συγκρότημα είναι κατασκευασμένο σύμφωνα με τη σύμβαση γρήγορου-άξονα, η εκκίνηση στο επόμενο στάδιο θα περιστραφεί κατά 90 μοίρες. Να επιβεβαιώνεται πάντα η σύμβαση του άξονα στο φύλλο δεδομένων - δεν είναι σαφή όλοι οι κατασκευαστές σχετικά με αυτό και η "αργός άξονας ευθυγραμμισμένος με το κλειδί" είναι το ασφαλέστερο πρότυπο.
Εκκίνηση Αναλογία Ευθυγράμμισης και Εξάλειψης
Η ίνα PM παρέχει σταθερότητα πόλωσης μόνο εάν το φως εισόδου είναι ευθυγραμμισμένο με έναν κύριο άξονα. Εάν η εκτόξευση περιστρέφεται κατά γωνία θ σε σχέση με τον αργό άξονα, ένα κλάσμα sin²(θ) της ισχύος συζεύγνυται στον ορθογώνιο άξονα. Από εκείνο το σημείο και μετά, οι δύο συνιστώσες διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητες φάσης και η κατάσταση εξόδου εξαρτάται από το μήκος, τη θερμοκρασία και το μήκος κύματος - ακριβώς τι προορίζεται να αποτρέψει η ίνα PM.
Ολόγος εξάλειψης πόλωσης (PER), εκφρασμένο σε dB, μετρά πόσο από την ισχύ εξόδου παραμένει στην επιδιωκόμενη πόλωση έναντι της ορθογώνιας. Τα καλά εμπορικά καλώδια patch PM επιτυγχάνουν 25–30 dB PER υπό ελεγχόμενη εκτόξευση και αθόρυβες μηχανικές συνθήκες. Συγκροτήματα υψηλής-απόδοσης για εφαρμογές ανίχνευσης πιέζουν 35 dB και άνω. Αλλά το PER είναι μια μέτρηση συστήματος, όχι μια προδιαγραφή-μόνο ίνας. Η ίδια ίνα θα δείχνει 30 dB PER σε έναν σταθερό οπτικό πάγκο και 18 dB αφού δρομολογηθεί γύρω από μια γωνία πλαισίου με μια τσιμπημένη στροφή.
PANDA, παπιγιόν-Γραβάτα και ελλειπτικό-Πυρήνας: Ποιο σχέδιο ινών PM ταιριάζει πού;
Όλα τα εμπορικά σχέδια ινών PM λειτουργούν σπάζοντας την κυκλική συμμετρία του πεδίου τάσης του πυρήνα. Οι διαφορές οφείλονται στο πώς δημιουργείται αυτή η ασυμμετρία και σε τι κοστίζει σε PER, εξασθένηση και τιμή.
PANDA PM Fiber
Η ίνα PANDA (πόλωσης-διατήρησης ΚΑΙ απορρόφησης-μείωσης) τοποθετεί δύο κυκλικές τάσεις-εφαρμόζοντας εξαρτήματα (SAP) εκατέρωθεν του πυρήνα, εμποτισμένα με βόριο για να έχουν συντελεστή θερμικής διαστολής διαφορετικό από την επένδυση πυριτίου. Όταν η προφόρμα ψύχεται μετά το τράβηγμα, τα SAP εφαρμόζουν ασύμμετρη τάση που δημιουργεί ισχυρή, σταθερή διπλή διάθλαση.
Το PANDA κυριαρχεί στην εμπορική αγορά PM για τρεις λόγους: η γεωμετρία-προσαρμόζεται στην παραγωγή μεγάλου-όγκου, η συμπεριφορά διάσπασης και ματίσματος είναι προβλέψιμη και η σχεδίαση λειτουργεί στα τυπικά παράθυρα τηλεπικοινωνιών και μήκους κύματος ανίχνευσης (συνήθως βελτιστοποιημένη για 780 nm, 850 nm, 850 nm, 850 nm, 850 nm 1310 nm και παραλλαγές 1550 nm). Για τις περισσότερες εφαρμογές διαμόρφωσης-pigtail, FOG και συνεκτικών εφαρμογών, το PANDA είναι η προεπιλογή.
Παπιγιόν-Γραβάτα PM Fiber
Η ίνα{0}}παπιγιόν χρησιμοποιεί δύο περιοχές τάσης που έχουν σχήμα σφήνες ή τομείς που συναντώνται κοντά στον πυρήνα, παράγοντας υψηλότερη τάση αιχμής από το PANDA για την ίδια διάμετρο ίνας. Αυτό δίνει συνήθως μικρότερα μήκη παλμών και υψηλότερο εγγενές PER, γι' αυτό το παπιγιόν-συχνά προτιμάται στα γυροσκόπια υψηλής-ανίχνευσης - για μονάδες μέτρησης αδρανειακής πλοήγησης-βαθμού, συστοιχίες υδροφώνων και αισθητήρες ρεύματος εφέ Faraday{{6}.
Το αντίτιμο-είναι ότι η γεωμετρία του παπιγιόν-είναι πιο δύσκολο να συνδεθεί με συνέπεια και προσφέρεται από λιγότερους προμηθευτές, επομένως το κόστος μονάδας και οι χρόνοι παράδοσης μπορεί να είναι υψηλότεροι.
Ελλειπτική-Πυρήνα και φωτονική-Κρυστάλλινη ίνα PM
Ορισμένες ίνες PM χρησιμοποιούν έναν μη-κυκλικό πυρήνα (μορφή διπλής διάθλασης) ή μια μικροδομημένη επένδυση οπών-του αέρα (φωτονικές κρυσταλλικές ίνες) αντί για στοιχεία τάσης. Αυτά τα εξειδικευμένα σχέδια εξυπηρετούν εφαρμογές όπου οι ίνες της ράβδου ταλαιπωρούνται-: υψηλή-παροχή ισχύος όπου τα SAP περιορίζουν το όριο βλάβης, ασυνήθιστα μήκη κύματος στο μεσαίο-IR ή ορατό ή συστήματα που χρειάζονται πολύ χαμηλή κάμψη-επαγόμενη αλλαγή διπλής διάθλασης. Για τυπικούς αγοραστές βιομηχανίας και τηλεπικοινωνιών, το PANDA και το παπιγιόν-καλύπτουν σχεδόν κάθε απαίτηση.
PM Fiber vs Standard Single-Mode Fiber vs Polarizing Fiber
Αυτοί οι τρεις τύποι ινών συγχέονται συνήθως στις συζητήσεις αγορών. Δεν είναι εναλλάξιμα.
- Τυπική ίνα μονής-λειτουργίαςκαθοδηγεί έναν χωρικό τρόπο λειτουργίας με χαμηλή απώλεια. Η πόλωση διατηρείται σε χρονικές κλίμακες χιλιοστού του δευτερολέπτου, αλλά μετατοπίζεται σε δευτερόλεπτα σε λεπτά λόγω θερμικών και μηχανικών αλλαγών. Κατάλληλο για οτιδήποτε, από καλώδια πτώσης FTTH έως διασυνδέσεις κέντρων δεδομένων, αλλά ακατάλληλο όπου ένα εξάρτημα κατάντη εξαρτάται από μια σταθερή κατάσταση πόλωσης.
- Πόλωση-διατήρηση ινώνκαθοδηγεί έναν χωρικό τρόπο καιγλυκάμια γραμμικά πολωμένη κατάσταση όταν το φως εκτοξεύεται σωστά. Και οι δύο άξονες πόλωσης μεταδίδονται με χαμηλή απώλεια. η δουλειά των ινών είναι να τις εμποδίζει να αναμειχθούν.
- Πολωτική (PZ) ίνακαθοδηγεί έναν χωρικό τρόπο λειτουργίας αλλά μειώνει ενεργά μια πόλωση. Ο ανεπιθύμητος άξονας έχει υψηλή απώλεια (συχνά 30 dB/m ή περισσότερο), επομένως η έξοδος είναι μονής-πόλωσης ανεξάρτητα από την είσοδο. Χρησιμοποιείται όπου το σύστημα πρέπει να απορρίψει μια πόλωση, όχι να διατηρήσει και τις δύο.
Η λογική της απόφασης: εάν το πρόβλημά σας είναι "η πόλωση συνεχίζει να παρασύρεται", επιλέξτε ίνα PM. Εάν το πρόβλημά σας είναι "Έχω πολωμένο θόρυβο που πρέπει να καταστείλει στην έξοδο", επιλέξτε ίνα πολώσεως. Εάν δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα, το τυπικό SMF είναι φθηνότερο, πιο εύκολο στη συναρμογή και ευκολότερο στην πηγή.
Πότε πραγματικά χρειάζεστε ίνες PM;
Αυτή είναι η ερώτηση που απαντάται πιο συχνά στις κριτικές BOM. Οι ίνες PM είναι δύο έως πέντε φορές το κόστος του τυπικού SMF και είναι σημαντικά δυσκολότερο να συνδεθούν και να τερματιστούν. Ο καθορισμός του όπου δεν χρειάζεται είναι χαμένος προϋπολογισμός. Ο καθορισμός του SMF όπου απαιτείται PM είναι ένας εφιάλτης εντοπισμού σφαλμάτων. Χρησιμοποιήστε τα ακόλουθα ως πρώτο-πίνακα απόφασης επιτυχίας:
- Πηγή λέιζερ σε εξωτερικό διαμορφωτή LiNbO3:Η ίνα PM είναι ουσιαστικά απαραίτητη. Η απόδοση του διαμορφωτή εξαρτάται από την πόλωση-και η είσοδος πρέπει να είναι ευθυγραμμισμένη με τον άξονα TE της συσκευής.
- Γυροσκόπιο οπτικών ινών / συμβολόμετρο Sagnac:ίνα PM σε όλο το πηνίο ανίχνευσης. Η μη-αμοιβαιότητα πόλωσης είναι μία από τις κυρίαρχες πηγές σφάλματος προκατάληψης FOG.
- Στενό-λέιζερ εύρους γραμμής σε ακουστικό-διαμορφωτή οπτικού ή μετατοπιστή συχνότητας:Συνήθως η απόδοση περίθλασης ινών PM - εξαρτάται από την πόλωση εισόδου.
- Συνεκτική εσωτερική διαδρομή LO πομποδέκτη:Η ίνα PM από λέιζερ τοπικού ταλαντωτή έως το οπτικό υβρίδιο είναι στάνταρ.
- OCT ή συμβολομετρική βιοϊατρική απεικόνιση:Οι ίνες PM διατηρούν την αντίθεση των κροσσών. Χωρίς αυτό, η μετατόπιση πόλωσης ρυθμίζει την ποιότητα της εικόνας.
- Τυπική επικοινωνία δεδομένων / Ethernet / FTTH:Πρότυποίνα μονής-λειτουργίας OS2είναι επαρκής. Οι δέκτες δεν ενδιαφέρονται για την πόλωση εισόδου.
- Μετάδοση DWDM σε μεγάλες αποστάσεις:Τυπικό SMF. Το σύγχρονο συνεκτικό DSP διορθώνει την περιστροφή της πόλωσης σε πραγματικό χρόνο.
- Μονό βραχυκύκλωμα PM σε ένα κατά τα άλλα σύστημα SMF:Σχεδόν σίγουρα άσκοπο. Η πόλωση αναμειγνύεται πριν και μετά το τμήμα PM, εκτός εάν ολόκληρη η οπτική διαδρομή είναι ενήμερη για PM-.
Το τελευταίο σημείο αξίζει να τονιστεί γιατί είναι το πιο συνηθισμένο λάθος στις προμήθειες. Η ίνα PM βοηθά μόνο εάν το σύστημααντίθετα στο ρεύμαμπορεί να προσφέρει ευθυγραμμισμένη γραμμική πόλωση στην είσοδο της ίνας και στο σύστημακατάντηαπαιτεί αυτή την κατάσταση πόλωσης. Ένας απλός βραχυκυκλωτήρας PM που βρίσκεται ανάμεσα σε τμήματα SMF προσθέτει κόστος χωρίς λειτουργία.
Πώς να επιλέξετε ένα καλώδιο ινών PM ή PM Patch
Η επιλογή ινών PM είναι ένα πρόβλημα πολλών-παραμέτρων. Η ακόλουθη λίστα ελέγχου αντικατοπτρίζει τι πρέπει να επαληθεύσουν οι μηχανικοί στο φύλλο δεδομένων του προμηθευτή πριν υποβάλουν μια παραγγελία.
1. Μήκος κύματος λειτουργίας και αποκοπή
Η ίνα PM είναι συγκεκριμένη για το μήκος κύματος-. Μια ίνα που έχει σχεδιαστεί για λειτουργία 1550 nm δεν θα εκτελείται σε μονή-λειτουργία στα 980 nm - θα καθοδηγεί λειτουργίες υψηλότερης-παραγγελίας και το PER θα καταρρεύσει. Επιβεβαιώστε το μήκος κύματος λειτουργίας σε σχέση με το μήκος κύματος αποκοπής της ίνας (το οποίο θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 100 nm κάτω από το μικρότερο μήκος κύματος λειτουργίας σας). Τα κοινά σχέδια περιλαμβάνουν PM630 (ορατό/780 nm), PM980 (λέιζερ αντλίας 980 nm), PM1060 (λέιζερ ινών Yb), PM1310 και PM1550.
Η διάμετρος πεδίου λειτουργίας (MFD) έχει σημασία όταν συνδέετε ίνα PM σε διαφορετικό τύπο ίνας - μια μεγάλη αναντιστοιχία MFD προκαλεί απώλεια ματίσματος και μειωμένο PER.
2. ΑΝΑ Στόχο - και Συνθήκες δοκιμής
Αυτό είναι όπου η σύγκριση φύλλων δεδομένων πάει στραβά πιο συχνά. Ο Προμηθευτής Α μπορεί να αναφέρει 25 dB PER στα 1550 nm και ο Προμηθευτής Β μπορεί να αναφέρει 30 dB PER, αλλά εάν έχουν δοκιμάσει υπό διαφορετικές συνθήκες εκκίνησης, τύπους σύνδεσης, μήκη ινών και θερμοκρασίες περιβάλλοντος, οι αριθμοί δεν είναι συγκρίσιμοι. Πριν συγκρίνετε τις τιμές PER, επαληθεύστε:
- Μήκος κύματος δοκιμής
- Μέθοδος εκκίνησης (ελεύθερος-πολωτής χώρου έναντι pigtail εισόδου PM)
- Τύπος σύνδεσης και στίλβωση (το FC/APC τείνει να δίνει καθαρότερες μετρήσεις PER από το FC/PC λόγω των εφέ οπίσθιας αντανάκλασης)
- Μέθοδος ευθυγράμμισης αξόνων και ανοχή κατά τη σύνδεση
- Μήκος ίνας και εάν η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε τυλιγμένο ή ευθύ δείγμα
- Θερμοκρασία κατά τη μέτρηση
Μια προδιαγραφή 25 dB PER που έχει δοκιμαστεί με σωστή ευθυγράμμιση εκκίνησης σε ένα καλώδιο 2 m σε σταθερό περιβάλλον μπορεί να είναι ένα καλύτερο πραγματικό-προϊόν παγκοσμίως από μια προδιαγραφή 30 dB που μετράται υπό μη δηλωμένες συνθήκες.
3. Τύπος σύνδεσης και προσανατολισμός κλειδιού
Οι υποδοχές PM φαίνονται πανομοιότυπες με τις τυπικές συνδέσεις, αλλά περιλαμβάνουν μια καθορισμένη σχέση άξονα-προς-κλειδί. Οι τυπικές επιλογές περιλαμβάνουν FC/PC, FC/APC, SC/APC και LC/APC για εφαρμογές PM, με το FC/APC να είναι πιο συνηθισμένο σε περιβάλλοντα εργαστηρίου και ανίχνευσης λόγω της μηχανικής σταθερότητας και της ανάκλασης-χαμηλής πλάτης. Το APC προτιμάται γενικά σε σχέση με τον υπολογιστή για συστήματα που βασίζονται-λέιζερ, επειδή οι οπίσθιες-αντανακλάσεις μπορούν να αποσταθεροποιήσουν πηγές στενού-εύρους γραμμής.
Κατά την παραγγελίαPM patch καλώδια, επιβεβαιώστε με τον προμηθευτή σας: ποιος άξονας είναι κλειδωμένος (ο αργός άξονας είναι ο συμβατικός), ποια είναι η ανοχή γωνιακής ευθυγράμμισης (συνήθως ±1 βαθμός έως ±3 μοίρες) και εάν η ίδια σύμβαση εφαρμόζεται με συνέπεια και στους δύο συνδέσμους του συγκροτήματος.
4. Απώλεια εισαγωγής και απώλεια επιστροφής
Η απώλεια εισαγωγής για ένα ποιοτικό ενημερωμένο καλώδιο PM θα πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση με 0,5 dB ανά ζεύγος συνδέσμων. Η απώλεια επιστροφής για καλώδια PM με τερματισμό APC-θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 60 dB. για υποδοχές υπολογιστή, μεγαλύτερη από ή ίση με 40 dB. Αυτοί οι αριθμοί έχουν μεγαλύτερη σημασία στα συστήματα λέιζερ παρά στα συστήματα ανίχνευσης - για ένα FOG, η κυρίαρχη ανησυχία είναι το PER, όχι το 0,1 dB επιπλέον IL.
5. Ακτίνα κάμψης και μηχανικός χειρισμός
Η διπλή διάθλαση των ινών PM προέρχεται από την εσωτερική πίεση, επομένως η εξωτερική πίεση υποβαθμίζει άμεσα την απόδοση. Μείνετε πολύ πάνω από την ελάχιστη ακτίνα κάμψης του κατασκευαστή (συνήθως 30 mm για βραχυπρόθεσμη{-και 60 mm μακροπρόθεσμη-στην τυπική ίνα PM), αποφύγετε τη σύσφιξη κοντά στους συνδέσμους και μην διοχετεύετε ποτέ τα καλώδια patch PM μέσω στενής διαχείρισης καλωδίων με τσακισμένα τμήματα. Ένα τέλειο καλώδιο 30 dB PER θα διαβάζει 15 dB μετά από μια απρόσεκτη εγκατάσταση.
6. Απαιτήσεις Συναρμογής
Το μάτισμα ινών PM απαιτεί έναν ματιστή σύντηξης με δυνατότητα ευθυγράμμισης ενεργού άξονα - οι ματιστές τυπικής μάζας-της αγοράς δεν μπορούν να ευθυγραμμίσουν τον προσανατολισμό της ράβδου πίεσης- αρκετά αξιόπιστα για να διατηρήσουν το PER κατά μήκος της μάτισης. Αναμένετε απώλεια ματίσματος 0,05–0,15 dB και υποβάθμιση PER 0,5–2 dB ανά μάτισμα με έναν σωστά συντονισμένο ματιστή με δυνατότητα PM-. Εάν η εφαρμογή σας απαιτεί μάτισμα PM σε τυπικό SMF, αναμένετε ότι το μάτισμα θα συμπεριφέρεται ως αναδευτήρας πόλωσης - μόνο μία από τις δύο λειτουργίες PM επιβιώνει ανέπαφη.
Συνήθη λάθη ινών PM και τι πραγματικά κοστίζουν
Αντιμετώπιση της ίνας PM ως πτώσης-Στην αντικατάσταση SMF
Το πιο ακριβό λάθος. Η ίνα PM αποδίδει αξία μόνο όταν ολόκληρο το σύστημα έχει σχεδιαστεί γύρω από τον έλεγχο πόλωσης: η πηγή πρέπει να παράγει γραμμικά πολωμένο φως, η εκτόξευση πρέπει να είναι ευθυγραμμισμένη με άξονα-και ο δέκτης ή η συσκευή κατάντη πρέπει να ενδιαφέρεται για την πόλωση εξόδου. Ρίξτε ένα καλώδιο PM patch σε ένα σύστημα SMF και ξοδέψατε επιπλέον χρήματα για μηδενικό όφελος.
Παράβλεψη προσανατολισμού κλειδιού σύνδεσης σε όλες τις συνελεύσεις
Εάν ένα σύστημα χρησιμοποιεί τρεις βραχυκυκλωτήρες PM μεταξύ πηγής και διαμορφωτή, και οι τρεις πρέπει να χρησιμοποιούν την ίδια σύμβαση άξονα. Μια μετατόπιση 90 μοιρών σε οποιοδήποτε ζεύγος συνδετήρων περιστρέφει την πόλωση και ο διαμορφωτής βλέπει ένα σφάλμα 90 μοιρών - για έναν τυπικό διαμορφωτή LiNbO3 που μειώνει τη διαμορφωμένη έξοδο σχεδόν στο μηδέν.
Υπερκάμψη κοντά στους συνδέσμους
Η μπότα ενός βύσματος PM συγκεντρώνει την πίεση στην πιο ευαίσθητη θέση της ίνας. Μια στροφή κάμψης εντός 50 mm από το βύσμα μπορεί να πέσει το PER κατά 5–10 dB ακόμα κι αν η ακτίνα κάμψης σε άλλα σημεία του καλωδίου είναι γενναιόδωρη. Χρησιμοποιήστε προστασία κάμψης 30 mm ή μεγαλύτερη σε κάθε σύνδεσμο PM.
Σύγκριση PER μεταξύ προμηθευτών χωρίς συνθήκες δοκιμής
Καλύπτεται ήδη παραπάνω, αλλά αξίζει να το επαναλάβετε επειδή είναι μια επαναλαμβανόμενη αποτυχία αγορών. Επιμείνετε στην αποκάλυψη συνθηκών δοκιμής ή πραγματοποιήστε εισερχόμενες δοκιμές επιθεώρησης PER υπό τη δική σας ελεγχόμενη εκτόξευση.
Αγορά εξαρτημάτων "συμβατά με PM" που δεν είναι
Οι τυπικοί ζεύκτες ινών, διαχωριστές και απομονωτές δεν είναι PM, εκτός εάν έχουν κατασκευαστεί ρητά ως συσκευές με αξιολόγηση PM-. Ένα καλώδιο patch PM που τροφοδοτεί έναν διαχωριστή που δεν είναι-PM 1×2 καταστρέφει την πόλωση στον διαχωριστή - η υπόλοιπη οπτική διαδρομή PM χάνεται. Κατά την κατασκευή ενός συστήματος PM, βεβαιωθείτε ότι κάθε παθητικό στοιχείο έχει βαθμολογία PM-και καθορίστε τη σύμβαση του άξονά του.
FAQ: Επιλογή και χρήση ινών PM
Ποια είναι η καλή τιμή PER για ένα καλώδιο ενημερωμένης έκδοσης ινών PM;
Για γενική εμπορική χρήση, είναι αποδεκτά 22–25 dB PER. Για πλεξίδες διαμορφωτή, στοχεύστε 25–28 dB. Για ανίχνευση υψηλών-τερμάτων (γυροσκόπια, αισθητήρες συμβολομετρικού ρεύματος), καθορίστε 28–35 dB και επαληθεύστε υπό ελεγχόμενες συνθήκες εκκίνησης. Ένα PER πάνω από 35 dB σε ένα καλώδιο ενημερωμένης έκδοσης σύνδεσης είναι εξαιρετικό και συνήθως απαιτεί ελεγχόμενο χειρισμό.
Πρέπει η ίνα PM να είναι ευθυγραμμισμένη με τον αργό ή τον γρήγορο άξονα;
Η αργή ευθυγράμμιση αξόνων είναι η σύμβαση του κλάδου για την πληκτρολόγηση συνδετήρων και τα περισσότερα φύλλα δεδομένων προϊόντων προϋποθέτουν αργή-έναρξη άξονα. Υπάρχουν συγκροτήματα γρήγορων-αξόνων για συγκεκριμένες εφαρμογές (ορισμένα σχέδια λέιζερ), αλλά θα πρέπει να αναφέρονται ρητά στη σειρά. Σε περίπτωση αμφιβολίας, επιβεβαιώστε γραπτώς με τον προμηθευτή.
Μπορεί η ίνα PM να συνδεθεί με τυπική ίνα απλής-λειτουργίας;
Ναι, αλλά το μάτισμα λειτουργεί ως αναδευτήρας πόλωσης - μόνο το εκτοξευμένο-συστατικό του άξονα συνεχίζει να συμπεριφέρεται ως πόλωση-που διατηρείται στην πλευρά PM. στην πλευρά SMF, η πόλωση θα μετατοπιστεί κανονικά. Χρησιμοποιήστε το για τον τερματισμό μιας ενότητας PM σε μια σύνδεση SMF (π.χ. κατά την εκκίνηση σε ένα όργανο μέτρησης), όχι για την επέκταση της συμπεριφοράς PM κατά μήκος της σύνδεσης.
Τι συμβαίνει εάν η ίνα PM είναι πολύ σφιχτά λυγισμένη;
Το στρες που προκαλείται από κάμψη{0}}ζεύγει την ενέργεια μεταξύ των δύο αξόνων πόλωσης και μειώνει το PER. Η ήπια κάμψη προκαλεί σταδιακή υποβάθμιση του PER που μπορεί να ανακάμψει όταν απελευθερωθεί η κάμψη. σοβαρές ή επαναλαμβανόμενες σφιχτές κάμψεις μπορεί να προκαλέσουν μόνιμη τροποποίηση της πίεσης στην ίνα, ιδιαίτερα κοντά στους συνδέσμους. Τηρείτε πάντα την ελάχιστη ακτίνα κάμψης του κατασκευαστή.
Πώς μπορώ να καθορίσω τον προσανατολισμό του κλειδιού σύνδεσης PM κατά την παραγγελία;
Κατάσταση: (1) ποιος άξονας (αργός ή γρήγορος - σχεδόν πάντα αργός), (2) σε ποιους συνδετήρες στο συγκρότημα ισχύει η σύμβαση (συνήθως και τα δύο άκρα, ίδια σύμβαση) και (3) η γωνιακή ανοχή (π.χ. ±2 μοίρες ). Οι αξιόπιστοι προμηθευτές θα το επιβεβαιώσουν στην επιβεβαίωση της παραγγελίας.
Είναι η ίνα PM ίδια με την ίνα μονής-λειτουργίας;
Η ίνα PM είναι ένα υποσύνολο της ίνας μονής-λειτουργίας. Όλες οι εμπορικές ίνες PM είναι μονής-λειτουργίας στο μήκος κύματος σχεδιασμού τους, αλλά δεν είναι όλες οι ίνες μονής-λειτουργίας διατηρώντας-πόλωση. Η ταξινόμηση "μονής-λειτουργίας" αναφέρεται στον αριθμό των χωρικών τρόπων λειτουργίας. Η "πόλωση-διατήρηση" περιγράφει πρόσθετη μηχανική διπλής διάθλασης.
Γιατί η ίνα PM κοστίζει περισσότερο από την τυπική ίνα;
Η κατασκευή του προδιαμορφώματος είναι πιο περίπλοκη (οι ράβδοι πίεσης πρέπει να τοποθετούνται με ακρίβεια πριν από το σχέδιο), οι ανοχές έλξης είναι αυστηρότερες και η σύνδεση απαιτεί στίλβωση ευθυγραμμισμένη με άξονα-σε εξειδικευμένο εξοπλισμό. Η συναρμολόγηση PM απαιτεί ακριβότερους ματιστές και εκπαιδευμένους χειριστές. Το ασφάλιστρο κόστους συνήθως εκτελεί τυπικό SMF 2–5× για την ίδια την ίνα, με ολοκληρωμένα συγκροτήματα καλωδίων PM patch σε τιμές πολύ υψηλότερες από το τυπικόσυγκροτήματα μπαλωμάτων ινών.
Μπορεί η οπτική ίνα PM να χρησιμοποιηθεί για-μεταδόσεις τηλεπικοινωνιών σε μεγάλες αποστάσεις;
Τεχνικά ναι, αλλά δεν γίνεται στην πράξη. Το τυπικό SMF σε συνδυασμό με το συνεκτικό DSP χειρίζεται την ανάκτηση πόλωσης σε λογισμικό με πολύ χαμηλότερο κόστος συστήματος. Η ίνα PM για μετάδοση-μεγάλων αποστάσεων θα πολλαπλασίαζε το κόστος καλωδίων, συνδέσμων και συνδέσεως χωρίς εμπορικό όφελος.
Περίληψη μηχανικής: Πότε να ορίσετε ίνα PM
Η ίνα PM είναι η σωστή επιλογή όταν ισχύουν ταυτόχρονα τρεις συνθήκες: η οπτική πηγή παράγει γραμμικά πολωμένο φως, η συσκευή λήψης ή το κατάντη εξάρτημα είναι ευαίσθητο στην πόλωση-και ολόκληρη η οπτική διαδρομή μεταξύ τους έχει βαθμολογία PM-και ευθυγράμμιση του άξονα-. Είναι λανθασμένη επιλογή όταν οποιαδήποτε από αυτές τις συνθήκες καταρρέει - ένας απλός βραχυκυκλωτήρας PM μεταξύ δύο τμημάτων SMF είναι χαμένος προϋπολογισμός και μια πηγή PM που τροφοδοτεί έναν μη-διαιρέτη PM είναι χαμένη πηγή.
Όταν καθορίζετε συγκροτήματα ινών PM, αντιμετωπίζετε το PER ως παράμετρο συστήματος και όχι ως παράμετρο ίνας. Επαληθεύστε τις συνθήκες δοκιμής πίσω από κάθε αριθμό φύλλου δεδομένων, επιβεβαιώστε γραπτώς τη σύμβαση του άξονα σύνδεσης, σχεδιάστε τη δρομολόγηση του καλωδίου ώστε να τηρεί την ακτίνα κάμψης κοντά στους συνδέσμους και βεβαιωθείτε ότι κάθε παθητικό στοιχείο στην οπτική αλυσίδα έχει βαθμολογία PM-. Λάβετε σωστά αυτά τα τέσσερα πράγματα και η ίνα PM προσφέρει ακριβώς αυτό που υπόσχεται: μια κατάσταση πόλωσης που φτάνει στον δέκτη με τον ίδιο προσανατολισμό που άφησε την πηγή, ανεξάρτητα από το τι κάνει το περιβάλλον στο ενδιάμεσο καλώδιο.
Για βαθύτερη τεχνική αναφορά σχετικά με τον σχεδιασμό ινών ράβδου καταπόνησης-και τη μεθοδολογία μέτρησης PER, φύλλα δεδομένων κατασκευαστή απόΤεκμηρίωση ινών PM Thorlabsκαι το πρωτότυποέρευνα για τις ίνες PANDA από τους Hosaka et al.παραμένουν οι τυπικές αναφορές. Για την προμήθεια καλωδίου PM patch, pigtail και ζεύκτη, το δικό μαςπόλωση-διατήρηση σειράς προϊόντωνκαλύπτει παραλλαγές συνδέσμων FC, SC και LC σε κοινές ζώνες μήκους κύματος, με τη δοκιμή PER που πραγματοποιείται υπό αποκαλυπτόμενες συνθήκες εκτόξευσης.
