Was ist ein „zyklischer Faserring“? Wie gut kennen Sie sich damit aus?
Definition: Ein Glasfaserring, durch den das Licht viele Male zirkulieren kann
Ein zyklischer Faserring ist einGlasfasergerätin dem Licht viele Male hin- und herlaufen kann. Es wird hauptsächlich in Glasfaser-Kommunikationssystemen für große Entfernungen verwendet. Selbst bei einer begrenzten Länge vonGlasfaserSignallicht kann durch vielfaches Wickeln über sehr große Entfernungen übertragen werden. Dies hilft, die schädlichen Effekte und die optische Nichtlinearität zu untersuchen, die die Lichtqualität des Signals beeinträchtigen.
In der Lasertechnologie können zyklische Faserschleifen verwendet werden, um die Linienbreite einesLaser, insbesondere bei sehr geringer Linienbreite (<1 kHz). Dies ist eine Erweiterung der Methode zur Messung der selbstüberlagerten Linienbreite, die keinen zusätzlichen Referenzlaser benötigt, um ein Referenzsignal von sich selbst zu erhalten, was die Verwendung langer Einmodenfasern erfordert. Das Problem bei der selbstüberlagerten Detektionstechnologie besteht darin, dass die erforderliche Zeitverzögerung in der Größenordnung des Kehrwerts der Linienbreite liegt, sodass die Linienbreite nur wenige kHz beträgt und selbst weniger als 1 kHz sehr große Faserlängen erfordert.
Abbildung 1: Schematische Darstellung eines zyklischen Faserrings.
Der Hauptgrund für die Verwendung von Faserschleifen liegt darin, dass eine Faser mittlerer Länge eine lange Zeitverzögerung erzeugen kann, da das Licht viele Windungen in der Faser durchläuft. Um das in verschiedenen Schleifen übertragene Licht zu trennen, kann ein akustooptischer Modulator in der Schleife eingesetzt werden, um eine bestimmte Frequenzverschiebung (z. B. 100 MHz) zu erzeugen. Da diese Frequenzverschiebung deutlich größer ist als die Linienbreite, kann Licht, das eine unterschiedliche Anzahl von Windungen in der Schleife durchlaufen hat, im Frequenzbereich getrennt werden. ImFotodetektor, das OriginalLaserlichtund die Schwebung des Lichts nach der Frequenzverschiebung kann zur Messung der Linienbreite verwendet werden.
Ohne Verstärker in der Schleife ist der Verlust im akustooptischen Modulator und in der Faser sehr groß, und die Lichtintensität nimmt nach mehreren Schleifen stark ab. Dies begrenzt die Anzahl der Schleifen bei der Messung der Linienbreite erheblich. Um diese Einschränkung zu beseitigen, können Faserverstärker in die Schleife integriert werden.
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 Schwebungsspektrum insgesamt verändert. Der Glasfaserring kann sinnvoll gestaltet werden, um diese Effekte wirksam zu unterdrücken. Schließlich wird die Empfindlichkeit der zyklischen Faserschleife durch das Rauschen derFaserverstärker. Es ist auch notwendig, die Nichtlinearität der Faser und der Nicht-Lorentz-Linien bei der Datenverarbeitung zu berücksichtigen
Veröffentlichungszeit: 12. Dezember 2023