Волокно с сохранением поляризации и многомодовое волокно

1. Суть «сохранения поляризации»:

Цель Волокно с сохранением поляризации — сохранить направление поляризации линейно поляризованного света в оптическом сигнале неизменным. Это создает высокое двулучепреломление за счет введения сильной и контролируемой асимметрии вблизи сердцевины (обычно двух симметричных зон напряжения, таких как наиболее распространенные «глаза панды»). Это высокое двулучепреломление приводит к существенной разнице в эффективном показателе преломления оптического волокна по двум перпендикулярным главным осям (медленной и быстрой).

Когда линейно поляризованный свет падает точно вдоль одной из главных осей (медленной или быстрой), из-за огромной разницы в константах распространения между двумя ортогональными поляризационными компонентами, между ними практически не возникает энергетической связи, что позволяет сохранять состояние поляризации падающего света.

2. Характеристики многомодового волокна:

Множественные моды передачи: Диаметр сердцевины волокна многомодовое волокно большой (обычно >50 мкм), что позволяет передавать несколько пространственных мод одновременно.

Модовое разнообразие: Каждая мода имеет различное распределение электрического поля в поперечном сечении оптического волокна, и пути её распространения также различаются.

3. Почему многомодовое волокно и «сохранение поляризации» несовместимы:

Невозможно унифицировать ось поляризации всех мод: даже если в многомодовое волокно-волокне, подобно одномодовому волокну с сохранением поляризации, присутствуют области напряжения или геометрическая асимметрия (например, эллиптическая форма сердечников), влияние этой асимметрии на разные моды совершенно различно. Одна мода может испытывать сильное двулучепреломление, и её ось поляризации направлена в определённом направлении; в то время как другая мода может испытывать более слабое или даже иное двулучепреломление, и её ось поляризации направлена в другом направлении. Не существует единой «медленной оси» или «быстрой оси», которая позволяла бы всем модам точно выстраиваться и сохранять поляризацию.

Связь мод разрушает поляризационные характеристики: Это самый важный момент. Присущее многомодовое волокно-волокну и неизбежное явление межмодовой связи полностью сводит на нет любую попытку поддержания поляризации. Даже если мода изначально хорошо поляризована, при взаимодействии с другой модой энергия будет передана этой моде.

Поэтому сохранение поляризации многомодового волокна не имеет смысла.