Was ist ein „zyklischer Faserring“? Wie viel wissen Sie darüber?
Definition: Ein optischer Faserring, durch den Licht viele Male hindurchfließen kann.
Ein zyklischer Faserring ist einGlasfasergerätIn dieser Form kann Licht viele Male hin und her zirkulieren. Es wird hauptsächlich in optischen Langstrecken-Kommunikationssystemen mit Glasfasern eingesetzt. Selbst bei einer endlichen Länge vonoptische FaserSignallicht kann durch vielfaches Aufwickeln über sehr lange Strecken übertragen werden. Dies hilft, die schädlichen Einflüsse und die optische Nichtlinearität zu untersuchen, die die Lichtqualität des Signals beeinträchtigen.
In der Lasertechnologie können zyklische Faserschleifen verwendet werden, um die Linienbreite eines Lasers zu messen.LaserDies gilt insbesondere bei sehr kleinen Linienbreiten (<1 kHz). Es handelt sich hierbei um eine Erweiterung der Selbstheterodyn-Linienbreitenmessung, die keinen zusätzlichen Referenzlaser zur Erzeugung eines Referenzsignals benötigt und somit den Einsatz langer Singlemode-Fasern überflüssig macht. Das Problem der Selbstheterodyn-Detektionstechnologie besteht darin, dass die erforderliche Zeitverzögerung in der Größenordnung des Kehrwerts der Linienbreite liegt. Daher erfordern Linienbreiten von nur wenigen kHz, und selbst Linienbreiten unter 1 kHz, sehr große Faserlängen.
Abbildung 1: Schematische Darstellung eines zyklischen Faserrings.
Der Hauptgrund für die Verwendung von Glasfaserschleifen liegt darin, dass eine Faser mittlerer Länge eine lange Laufzeitverzögerung ermöglicht, da das Licht in der Faser viele Windungen durchläuft. Um das in verschiedenen Schleifen übertragene Licht zu trennen, kann in der Schleife ein akustooptischer Modulator eingesetzt werden, der eine bestimmte Frequenzverschiebung (z. B. 100 MHz) erzeugt. Da diese Frequenzverschiebung deutlich größer als die Linienbreite ist, lässt sich Licht, das eine unterschiedliche Anzahl von Windungen in der Schleife durchlaufen hat, im Frequenzbereich trennen.Fotodetektor, das OriginalLaserlichtund die Schwebung des Lichts nach der Frequenzverschiebung kann zur Messung der Linienbreite verwendet werden.
Fehlt in der Schleife ein Verstärker, sind die Verluste im akustooptischen Modulator und in der Faser sehr hoch, und die Lichtintensität nimmt nach einigen Durchläufen stark ab. Dies begrenzt die Anzahl der Durchläufe bei der Linienbreitenmessung erheblich. Durch Hinzufügen von Faserverstärkern zur Schleife lässt sich diese Einschränkung beheben.
Dies führt jedoch zu einem neuen Problem: Obwohl das Licht, das die verschiedenen Windungen durchläuft, vollständig getrennt ist, stammt das Schwebungssignal von unterschiedlichen Photonenpaaren, was das gesamte Schwebungsspektrum verändert. Der optische Faserring kann so konstruiert werden, dass diese Effekte effektiv unterdrückt werden. Schließlich ist die Empfindlichkeit der ringförmigen Faser durch das Rauschen begrenzt.FaserverstärkerAußerdem müssen bei der Datenverarbeitung die Nichtlinearität der Faser und die Nicht-Lorentz-Linien berücksichtigt werden.
Veröffentlichungsdatum: 12. Dezember 2023