Wat is een "cyclische vezelring"? Hoeveel weet je erover?
Definitie: Een optische vezelring waar licht vele malen doorheen kan circuleren
Een cyclische vezelring is eenglasvezelapparaatwaarin licht vele malen heen en weer kan circuleren. Het wordt voornamelijk gebruikt in langeafstandssystemen voor glasvezelcommunicatie. Zelfs met een eindige lengte vanoptische vezelSignaallicht kan over zeer lange afstanden worden verzonden door het meerdere keren te wikkelen. Dit helpt bij het bestuderen van de schadelijke effecten en optische niet-lineariteit die de lichtkwaliteit van het signaal beïnvloeden.
In de lasertechnologie kunnen cyclische vezellussen worden gebruikt om de lijnbreedte van eenlaser, vooral wanneer de lijnbreedte erg klein is (<1 kHz). Dit is een uitbreiding van de zelf-heterodyne lijnbreedtemeetmethode, die geen extra referentielaser nodig heeft om een referentiesignaal van zichzelf te verkrijgen, maar het gebruik van lange single-modevezels. Het probleem met zelf-heterodyne detectietechnologie is dat de benodigde tijdvertraging van dezelfde orde is als de reciproque waarde van de lijnbreedte, waardoor de lijnbreedte slechts enkele kHz bedraagt, en zelfs minder dan 1 kHz zeer grote vezellengtes vereist.
Figuur 1: Schematisch diagram van een cyclische vezelring.
De belangrijkste reden voor het gebruik van glasvezellussen is dat een glasvezel van gemiddelde lengte een lange vertraging kan bieden, omdat licht door meerdere windingen in de vezel reist. Om het licht dat door verschillende lussen wordt verzonden te scheiden, kan een akoestisch-optische modulator in de lus worden gebruikt om een bepaalde frequentieverschuiving te creëren (bijvoorbeeld 100 MHz). Omdat deze frequentieverschuiving veel groter is dan de lijnbreedte, kan licht dat een verschillend aantal windingen in de lus heeft afgelegd, in het frequentiedomein worden gescheiden. In defotodetector, het origineellaserlichten de hartslag van het licht na de frequentieverschuiving kan worden gebruikt om de lijnbreedte te meten.
Als er geen versterker in de lus zit, is het verlies in de akoestisch-optische modulator en de glasvezel zeer groot en zal de lichtintensiteit na meerdere lussen aanzienlijk afnemen. Dit beperkt het aantal lussen bij het meten van de lijnbreedte aanzienlijk. Glasvezelversterkers kunnen aan de lus worden toegevoegd om deze beperking te elimineren.
Dit creëert echter een nieuw probleem: hoewel het licht dat door verschillende windingen gaat volledig gescheiden is, komt het pulssignaal van verschillende fotonenparen, waardoor het pulsspectrum als geheel verandert. De optische vezelring kan redelijkerwijs worden ontworpen om deze effecten effectief te onderdrukken. Ten slotte wordt de gevoeligheid van de cyclische vezellus beperkt door de ruis van devezelversterkerHet is ook noodzakelijk om rekening te houden met de niet-lineariteit van de vezel en de niet-Lorentz-lijnen bij de gegevensverwerking.
Plaatsingstijd: 12-12-2023