Что такое «циклическое волоконное кольцо»? Насколько хорошо вы о нём знаете?
Определение: Оптическое волокно, через которое свет может проходить много раз.
Циклическое волоконное кольцо – этоволоконно-оптическое устройствоВ этом случае свет может многократно перемещаться туда и обратно. В основном он используется в системах оптоволоконной связи на большие расстояния. Даже при конечной длинеоптическое волокноСигнальный свет можно передавать на очень большие расстояния, многократно обматывая кабель. Это помогает изучать вредные эффекты и оптическую нелинейность, влияющие на качество сигнала.
В лазерной технологии циклические волоконные петли могут использоваться для измерения ширины линиилазер, особенно при очень малой ширине линии (<1 кГц). Это расширение метода самогетеродинного измерения ширины линии, которое не требует дополнительного опорного лазера для получения опорного сигнала от самого себя, что требует использования длинных одномодовых волокон. Проблема технологии самогетеродинного детектирования заключается в том, что требуемая временная задержка имеет тот же порядок, что и обратная величина ширины линии, поэтому ширина линии составляет всего несколько кГц, а даже менее 1 кГц требует очень больших длин волокон.
Рисунок 1: Принципиальная схема циклического волоконного кольца.
Основная причина использования волоконных петель заключается в том, что волокно средней длины может обеспечить большую временную задержку, поскольку свет проходит много витков в волокне. Для разделения света, передаваемого по разным петлям, в петле можно использовать акустооптический модулятор, который создаёт определённый частотный сдвиг (например, 100 МГц). Поскольку этот частотный сдвиг значительно превышает ширину линии, свет, прошедший разное количество витков в петле, можно разделить в частотной области. Вфотодетектор, оригиналлазерный свети биение света после сдвига частоты можно использовать для измерения ширины линии.
Если в контуре нет усилителя, потери в акустооптическом модуляторе и волокне очень велики, и интенсивность света значительно снизится после нескольких контуров. Это существенно ограничивает количество контуров при измерении ширины линии. Для устранения этого ограничения в контур можно добавить волоконные усилители.
Однако это создаёт новую проблему: хотя свет, проходящий через разные витки, полностью разделён, сигнал биений исходит от разных пар фотонов, что изменяет спектр биений в целом. Оптоволоконное кольцо может быть спроектировано таким образом, чтобы эффективно подавлять эти эффекты. Наконец, чувствительность циклической волоконной петли ограничена шумомволоконный усилитель. Также необходимо учитывать нелинейность волокна и нелоренцевые линии при обработке данных.
Время публикации: 12 декабря 2023 г.