Il-prinċipju bażiku ta 'iżolatur ottiku L-iżolatur tal-fibra insensittiva għall-Polarizzazzjoni (Polarization Insensitive Fiber Isolator) jista' jinqasam f'polarizzazzjoni indipendenti (Polarization Insensitive) u polarization-dependent (Polarization Sensitive) skont il-karatteristiċi tal-polarizzazzjoni. Peress li l-qawwa ottika li tgħaddi mill-iżolatur tal-fibra ottika li tiddependi fuq il-polarizzazzjoni tiddependi fuq l-istat ta 'polarizzazzjoni tad-dawl tal-input, huwa meħtieġ li tuża polarizzazzjoni li żżomm fibra bħala pigtail. Dan l-iżolatur tal-fibra ottika se jintuża prinċipalment f'sistemi koerenti ta 'komunikazzjoni ottika. Fil-preżent, l-iżolatur tal-fibra ottika l-iktar użat għadu indipendenti mill-polarizzazzjoni, u aħna tanalizza biss dan it-tip ta 'iżolatur tal-fibra ottika
1 Struttura tipika ta 'iżolatur tal-fibra indipendenti mill-polarizzazzjoni Struttura relattivament sempliċi tidher fil-Figura 1. Din l-istruttura tuża biss erba' elementi ewlenin: ċirku manjetiku (Tubu Manjetiku), rotatur Faraday (Faraday Rotator), żewġ biċċiet tal-feles LiNbO3 (LN Wedge), u par ta 'kollimaturi tal-fibra (Fiber Collimator), tista' Tagħmel Insulatur tal-fibra ottika in-line. 2 Prinċipju bażiku tax-xogħol Dan li ġej huwa analiżi dettaljata taż-żewġ kundizzjonijiet tat-trasmissjoni tas-sinjal ottiku 'il quddiem u lura fl-iżolatur tal-fibra ottika.
2.1 Trażmissjoni 'l quddiem Kif muri f' (Figura 2), ir-raġġ ta 'dawl parallel li joħroġ mill-kollimatur jidħol fl-ewwel pjanċa tal-feles P1, ir-raġġ tad-dawl huwa maqsum f'o dawl u dawl e, li d-direzzjonijiet tal-polarizzazzjoni tagħhom huma perpendikulari għal xulxin, u id-direzzjoni tal-propagazzjoni hija Angolu wieħed. Meta jgħaddu mir-rotator Faraday ta '45 °, il-pjani ta' polarizzazzjoni tad-dawl o emess u d-dawl e iduru fl-istess direzzjoni b'45 °, minħabba li l-assi tal-kristall tat-tieni pjanċa tal-feles LN P2 hija eżattament relattiva għall-ewwel waħda. L-angolu huwa 45 °, għalhekk id-dawl o u d-dawl e huma rifrattati flimkien biex jikkombinaw żewġ raġġi ta 'dawl paralleli bi spazjar żgħir, u mbagħad huma akkoppjati fil-qalba tal-fibra minn kollimatur ieħor. F'dan il-każ, parti żgħira biss mill-qawwa ottika tad-dħul tintilef. Dan it-telf jissejjaħ it-telf tal-inserzjoni tal-iżolatur. (GG quot; +" fil-figura tindika d-direzzjoni tad-dawl)
2 Trasmissjoni b'lura Kif muri f '(Figura 3), meta raġġ ta' dawl parallel jiġi trasmess fid-direzzjoni b'lura, l-ewwel jgħaddi mill-kristall P2 u huwa maqsum f'o dawl u dawl e li d-direzzjoni tal-polarizzazzjoni u l-assi tal-kristall ta 'P1 huma f'angolu ta '45 °. Minħabba n-nuqqas ta 'reċiproċità tal-effett Faraday, wara li d-dawl o u d-dawl e jgħaddu mir-rotatur Faraday, id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni għadha tiddawwar fl-istess direzzjoni (lejn ix-xellug fil-figura) b'45 °, sabiex id-dawl o oriġinali u d-dawl e qed jidħlu It-tieni feles (P1) isir e-light u o-light. Minħabba d-differenza fl-indiċi refrattiv, iż-żewġ raġġi tad-dawl ma jistgħux jiġu kkombinati aktar f'raġġ parallel f'P1, iżda refrattati f'direzzjonijiet differenti. L-e-light u l-o-light huma aktar separati b'angolu akbar, anke wara li jgħaddu mil-lenti li tiffoka waħedha. L-igganċjar ma jistax jidħol fil-qalba tal-fibra, u b'hekk jinkiseb l-iskop ta 'iżolament invers. It-telf tat-trasmissjoni f'dan il-ħin jissejjaħ iżolament.
3 Parametri tekniċi Għal iżolaturi tal-fibra ottika, l-indikaturi tekniċi ewlenin huma Telf ta 'Inserzjoni, Iżolament, Telf ta' Ritorn, Telf Dependenti tal-Polarizzazzjoni, Tixrid ta 'Mod ta' Polarizzazzjoni (Polarizzazzjoni). Dispersjoni tal-Mod), eċċ., Jiġu spjegati waħda waħda taħt.
3.1 Telf ta 'Inserzjoni (Telf ta' Inserzjoni) Fl-iżolatur tal-fibra indipendenti mill-polarizzazzjoni, it-telf ta 'inserzjoni jinkludi prinċipalment it-telf tal-kollimatur tal-fibra, tar-rotator Faraday, u tal-kristall birreġinġenti. Għal analiżi dettaljata tat-telf tal-inserzjoni kkawżat mill-kollimatur tal-fibra, jekk jogħġbok irreferi għal" Prinċipji ta 'Collimator. Il-qalba tal-iżolatur hija magħmula prinċipalment minn rotator Faraday u żewġ biċċiet tal-feles LN. Iktar ma jkun għoli l-proporzjon ta 'estinzjoni tar-rotator Faraday, inqas tkun ir-riflettività, u iktar ma jkun żgħir il-koeffiċjent ta' assorbiment, inqas ikun it-telf ta 'inserzjoni. Ġeneralment, it-telf ta 'rotator Faraday huwa ta' madwar 0.02 ～ 0.06dB. Jista 'jidher minn (Figura 2) li wara li raġġ ta' dawl parallel jgħaddi mill-qalba ta 'l-iżolatur, ikun maqsum f'żewġ raġġi paralleli ta' o u e. Minħabba l-karatteristiċi inerenti tal-kristalli birrefrinġenti, no¹ne, o light u e light ma jistgħux ikunu kompletament konverġenti, u jikkawżaw telf addizzjonali.
3.2 L-iżolament bil-maqlub (Iżolament) L-iżolament bil-maqlub huwa wieħed mill-aktar indikaturi importanti ta 'iżolatur, li jikkaratterizza l-kapaċità ta' attenwazzjoni tal-iżolatur għad-dawl tat-trasmissjoni bil-maqlub. Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw l-iżolament ta 'iżolatur, u d-diskussjoni speċifika hija kif ġej.
(1) Ir-relazzjoni bejn l-iżolament u d-distanza bejn il-polarizzatur u r-rotatur Faraday (2) Ir-relazzjoni bejn l-iżolament u r-riflettività tal-wiċċ tal-element ottiku Iktar ma tkun kbira r-riflettività tal-element ottiku fl-iżolatur, iktar ma tkun agħar il-maqlub iżolament ta 'l-iżolatur. Fil-proċess attwali, R għandu jkun inqas minn 0.25% biex jiżgura li Iso huwa akbar minn 40dB.
(3) Ir-relazzjoni bejn l-iżolament u l-angolu tal-feles u l-ispazjar tal-polarizzatur. Il-kristall birreġinġenti huwa iżolatur ottiku bil-vanadate ta ’ittriju (YVO4). Meta l-angolu tal-feles huwa inqas minn 2 °, l-iżolament jiżdied malajr biż-żieda ta 'l-angolu. Meta l-angolu tal-feles huwa akbar minn 2 °, il-bidla hija ħafna iżgħar, u hija bejn wieħed u ieħor stabbli f'madwar 43.8dB. Għal iżolaturi ottiċi magħmula minn materjali differenti, l-iżolament ivarja skont l-angolu tal-feles. L-iżolament ottiku jvarja ftit maż-żieda tad-distanza, minħabba li l-iżolament jiddependi prinċipalment fuq l-angolu bejn id-dawl tal-ħruġ invers u l-assi ottiku.
(4) Ir-relazzjoni bejn l-iżolament u l-angolu relattiv tal-assi tal-kristall L-angolu relattiv taż-żewġ polarizzaturi u l-assi tal-kristall tar-rotator għandu l-akbar impatt fuq l-iżolament. Meta d-differenza fl-angolu tkun akbar minn 0.3 gradi, l-iżolament ma jistax ikun akbar minn 40dB. Hemm bosta fatturi oħra, prinċipalment il-proporzjon ta 'estinzjoni taż-żewġ polarizzaturi, ħxuna tal-kristall, eċċ. Biex tagħmel l-iżolament akbar minn 40dB, trid tagħmel ukoll: R1 u R2 ugwali, inqas minn 0.25%; il-morsa tal-assi tal-kristall splitter tar-raġġ L-iżball tal-angolu huwa inqas minn 0. 57 °, eċċ Barra minn hekk, minħabba li fl-effett Faraday, θ=VBL, V mhux biss funzjoni tal-wavelength, iżda wkoll funzjoni tat-temperatura, allura L-angolu ta 'rotazzjoni ta' Faraday jinbidel ukoll mat-temperatura, li hija wkoll waħda mill-fatturi.
3.3 Telf tar-ritorn It-telf tar-ritorn RL ta 'iżolatur ottiku jirreferi għall-proporzjon tal-qawwa ottika inċident fuq l-iżolatur fid-direzzjoni' l quddiem u l-qawwa ottika li tirritorna fil-port tad-dħul tal-iżolatur tul il-passaġġ tad-dħul. Dan huwa indikatur importanti għaliex ir-ritorn huwa qawwi, l-Iżolament se jkun affettwat ħafna. It-telf tar-ritorn tal-iżolatur huwa kkawżat mill-iżbilanċ tal-indiċi refrattiv tal-komponenti u l-arja u r-riflessjoni. Normalment it-telf tar-ritorn ikkawżat minn komponenti pjanari huwa 14dB
Fuq ix-xellug u l-lemin, l-eku jista 'jintilef għal aktar minn 60dB permezz ta' kisi kontra r-riflessjoni u illustrar taċ-ċanfrin. It-telf tar-ritorn ta 'iżolatur ottiku ġej prinċipalment mill-passaġġ ottiku kollimat tiegħu (jiġifieri, il-parti tal-kollimatur). Skond kalkoli teoretiċi, meta l-angolu ta 'l-inklinazzjoni huwa 8 °, it-telf tar-ritorn huwa akbar minn 65dB. It-telf tar-ritorn tal-kollimatur ġie analizzat fil-prinċipju tal-kollimatur, jekk jogħġbok irreferi għal" Principle of Collimator" ;.
3.4 Telf li jiddependi fuq il-polarizzazzjoni PDL PDL huwa differenti minn telf ta 'inserzjoni. Tirreferi għall-bidla massima fit-telf tal-inserzjoni tal-apparat meta l-istat ta 'polarizzazzjoni tad-dawl tad-dħul jinbidel waqt li parametri oħra jibqgħu l-istess. Huwa indikatur li jkejjel il-grad ta 'polarizzazzjoni tat-telf ta' inserzjoni tal-apparat. Għal iżolaturi ottiċi indipendenti mill-polarizzazzjoni, minħabba l-preżenza ta 'xi komponenti li jistgħu jikkawżaw polarizzazzjoni, huwa impossibbli li jinkiseb żero PDL. Ġeneralment, il-PDL aċċettabbli huwa inqas minn 0.2dB.
3.5 Mod ta 'Polarizzazzjoni Dispersjoni PMD
Id-dispersjoni tal-modalità ta 'polarizzazzjoni PMD tirreferi għad-dewmien tal-fażi tad-dawl tas-sinjal li jgħaddi mill-apparat fi stati ta' polarizzazzjoni differenti. F'tagħmir passiv ottiku, modi ta 'polarizzazzjoni differenti għandhom trajettorji ta' propagazzjoni differenti u veloċitajiet ta 'propagazzjoni differenti, li jirriżultaw f'dispersjoni tal-modalità ta' polarizzazzjoni korrispondenti. Fl-istess ħin, minħabba li l-ispettru tas-sors tad-dawl għandu ċerta wisa 'ta' frekwenza, se jikkawża wkoll ċerta dispersjoni. F'sistemi ta 'komunikazzjoni ottika b'veloċità għolja, il-PMD huwa importanti ħafna. Fl-iżolatur ottiku indipendenti mill-polarizzazzjoni, iż-żewġ raġġi ġġenerati mid-dawl polarizzat tal-kristall birrefrinġenti huwa trasmess f'veloċitajiet ta 'fażi u grupp differenti, jiġifieri PMD, u s-sors ewlieni tiegħu huwa l-kristall birrefrinġenti użat biex jifred u jikkondensa o-dawl u e -dawl. Jista 'jiġi approssimat bid-differenza tal-passaġġ ΔL taż-żewġ raġġi tad-dawl polarizzati b'mod lineari. Dispersjoni tal-mod ta 'polarizzazzjoni: F'iżolatur indipendenti mill-polarizzazzjoni: Naturalment, il-PMD tal-apparat kollu jista' jinkiseb billi jiġi kkalkulat it-tul tal-passaġġ ottiku L ta 'kull komponent. Il-PMD huwa affettwat prinċipalment mid-differenza fl-indiċi refrattiv bejn e-light u o-light, u għalhekk għandu relazzjoni akbar mal-wavelength.
