Was ist ein Faserpolarisationsregler?

Was ist ein Faserpolarisationsregler?
Definition: Ein Gerät, das den Polarisationszustand von Licht in optischen Fasern steuern kann. VieleGlasfasergeräteGeräte wie Interferometer benötigen die Fähigkeit, den Polarisationszustand des Lichts in der Faser zu steuern. Daher wurden verschiedene Arten von Faserpolarisationsreglern entwickelt.
Fledermausohr-Controller in gebogener Glasfaser
Ein häufigesPolarisationsreglerDie Doppelbrechung wird durch Biegen (oder Wickeln) von Glasfasern erzielt. Die Gesamtverzögerung (Doppelbrechungsgröße) ist proportional zur Faserlänge und umgekehrt proportional zum Biegeradius. Sie hängt auch vom Glasfasertyp ab. In manchen Fällen kann die Glasfaser mit einem bestimmten Biegeradius mehrfach gewickelt werden, um eine Verzögerung von λ/2 oder λ/4 zu erreichen.

Abbildung 1: Fledermausohr-Polarisationsregler, bestehend aus drei faseroptischen Spulen, die sich um die Achse der einfallenden Faser drehen können.
Üblicherweise werden drei Spulen zu einer Säule angeordnet, wobei die mittlere Spule als Halbwellenplättchen und die beiden äußeren als Viertelwellenplättchen fungieren. Jede Spule kann sich um die Achse der einfallenden und austretenden optischen Fasern drehen. Durch Anpassen der Ausrichtung der drei Spulen lässt sich der Polarisationszustand einer bestimmten Wellenlänge des einfallenden Lichts in jeden beliebigen Ausgangspolarisationszustand umwandeln. Der Einfluss auf die Polarisation hängt jedoch auch von der Wellenlänge ab. Bei hoher Spitzenleistung (die typischerweise bei ultrakurzen Pulsen auftritt) kommt es zu einer nichtlinearen Polarisationsdrehung. Der Durchmesser der Glasfaserspule darf nicht zu klein sein, da Biegungen sonst zusätzliche Verluste verursachen. Eine andere, kompaktere und weniger empfindliche Bauart nutzt die starke Doppelbrechung (Polarisationserhaltung) von optischen Fasern anstelle von Faserspulen.
KomprimiertFaserpolarisationsregler
Es gibt ein Gerät, das variable Wellenplatten erzeugt, mit denen sich die Länge von Glasfasern unter variierendem Druck bis zu einem gewissen Grad komprimieren lässt. Durch schrittweises Drehen und Komprimieren der Glasfaser um ihre Achse und Fixieren in einem bestimmten Abstand vom Kompressionsbereich kann jeder beliebige Ausgangspolarisationszustand erreicht werden. Tatsächlich bietet es dieselbe Leistung wie der Babinet-Soleil-Kompensator (eine Art von Bulk-Laser).optisches GerätEs lassen sich Sensoren mit zwei doppelbrechenden Keilen realisieren, deren Funktionsprinzipien jedoch unterschiedlich sind. Auch mehrere Kompressionspositionen sind möglich, bei denen sich nur der Druck, nicht aber der Drehwinkel ändert. Druckänderungen werden üblicherweise mithilfe piezoelektrischer Wandler erzielt. Das Gerät kann zudem als Polarisator dienen, wobei der Piezowandler mit unterschiedlichen Frequenzen oder Zufallssignalen angesteuert wird.