Wat is een "cyclische vezelring"? Hoeveel weet je erover?
Definitie: Een optische vezelring waardoor licht vele malen kan circuleren.
Een cyclische vezelring is eenglasvezelapparaatwaarbij licht vele malen heen en weer kan circuleren. Het wordt voornamelijk gebruikt in optische glasvezelcommunicatiesystemen voor lange afstanden. Zelfs met een eindige lengte vanoptische vezelEen signaal kan over zeer lange afstanden worden verzonden door het licht vele malen op te winden. Dit helpt bij het bestuderen van de schadelijke effecten en optische niet-lineariteit die de lichtkwaliteit van het signaal beïnvloeden.
In lasertechnologie kunnen cyclische vezellussen worden gebruikt om de lijnbreedte van een laserstraal te meten.laserVooral wanneer de lijnbreedte erg klein is (<1 kHz). Dit is een uitbreiding van de zelfheterodyne lijnbreedtemeting, waarbij geen extra referentielaser nodig is om een referentiesignaal van zichzelf te verkrijgen, wat het gebruik van lange single-mode vezels vereist. Het probleem met zelfheterodyne detectietechnologie is dat de benodigde tijdsvertraging van dezelfde orde is als het omgekeerde van de lijnbreedte, waardoor lijnbreedtes van slechts enkele kHz, en zelfs minder dan 1 kHz, zeer grote vezellengtes vereisen.
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 opleveren, omdat licht vele windingen in de vezel aflegt. Om het licht dat in verschillende lussen wordt doorgestuurd 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.fotodetector, het origineellaserlichtEn de lichtpuls na de frequentieverschuiving kan worden gebruikt om de lijnbreedte te meten.
Als er geen versterkend apparaat in de lus zit, is het verlies in de akoestisch-optische modulator en de vezel erg groot, waardoor de lichtintensiteit na een aantal lussen sterk afneemt. Dit beperkt het aantal lussen dat gebruikt kan worden om de lijnbreedte te meten aanzienlijk. Door vezelversterkers aan de lus toe te voegen, kan deze beperking worden opgeheven.
Dit creëert echter een nieuw probleem: hoewel het licht dat door verschillende windingen gaat volledig gescheiden is, komt het beatsignaal van verschillende fotonenparen, wat het beatspectrum als geheel verandert. De optische vezelring kan op een verstandige manier worden ontworpen om deze effecten effectief te onderdrukken. Ten slotte wordt de gevoeligheid van de cyclische vezellus beperkt door de ruis van deglasvezelversterkerHet is ook noodzakelijk om rekening te houden met de niet-lineariteit van de vezel en de niet-Lorentz-lijnen bij de gegevensverwerking.
Geplaatst op: 12 december 2023