Что такое «циклическое волоконное кольцо»? Насколько вы о нем знаете?
Определение: Оптоволоконное кольцо, через которое свет может проходить много раз.
Циклическое волоконное кольцо — этоволоконно-оптическое устройствов котором свет может циклически перемещаться туда и обратно много раз. Он в основном используется в оптоволоконной системе связи на большие расстояния. Даже при конечной длинеоптическое волокно, сигнальный свет может передаваться на очень большие расстояния путем многократной обмотки. Это помогает изучать вредные эффекты и оптическую нелинейность, которые влияют на качество света сигнала.
В лазерной технологии циклические волоконные петли могут использоваться для измерения ширины линиилазер, особенно когда ширина линии очень мала (<1 кГц). Это расширение метода измерения ширины линии с самогетеродином, который не требует дополнительного опорного лазера для получения опорного сигнала от себя, что требует использования длинных одномодовых волокон. Проблема с технологией обнаружения с самогетеродином заключается в том, что требуемая временная задержка имеет тот же порядок, что и обратная величина ширины линии, так что ширина линии составляет всего несколько кГц, а даже менее 1 кГц требует очень большой длины волокна.
Рисунок 1: Принципиальная схема циклического волоконного кольца.
Основная причина использования волоконных петель заключается в том, что волокно средней длины может обеспечить большую задержку, поскольку свет проходит много витков в волокне. Чтобы разделить свет, передаваемый в разных петлях, в петле можно использовать акустооптический модулятор для создания определенного сдвига частоты (например, 100 МГц). Поскольку этот сдвиг частоты намного больше ширины линии, свет, прошедший разное количество витков в петле, можно разделить в частотной области. Вфотодетектор, оригиналлазерный света биение света после сдвига частоты можно использовать для измерения ширины линии.
Если в петле нет усилительного устройства, то потери в акустооптическом модуляторе и волокне очень велики, и интенсивность света серьезно снизится после нескольких петель. Это серьезно ограничивает количество петель при измерении ширины линии. Для устранения этого ограничения в петлю можно добавить волоконные усилители.
Однако это создает новую проблему: хотя свет, проходящий через разные витки, полностью отделен, сигнал биения исходит от разных пар фотонов, что изменяет спектр биения в целом. Оптоволоконное кольцо может быть разумно спроектировано для эффективного подавления этих эффектов. Наконец, чувствительность циклической волоконной петли ограничена шумомволоконный усилитель. Также необходимо учитывать нелинейность волокна и не-Лоренцевых линий при обработке данных.
Время публикации: 12 декабря 2023 г.