Μήκος παλμού (BL) : ορίζεται ως Lp=λ/B,
Αντιπροσωπεύει το μήκος που απαιτείται για το πολωμένο φως να περιστρέφεται 360 μοίρες στην ίνα. Όσο μικρότερο είναι το μήκος του παλμού, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ταχύτητας μεταξύ του γρήγορου και του αργού άξονα, τόσο ισχυρότερη είναι η απόδοση διπλής διάθλασης. Ως δείκτης για τη μέτρηση της ικανότητας της ίνας να διατηρεί διπλή διάθλαση, το μήκος κτυπήματος έχει το πλεονέκτημα ότι δεν επηρεάζεται από συνθήκες όπως το μήκος της ίνας, η κάμψη ή η τάση, και μπορεί να αντανακλά άμεσα την απόδοση της ίνας.
Αναλογία εξάλειψης (ER): ορίζεται ως ER=10log(Pu/Pw),
Όπου το Pw αντιπροσωπεύει την ενέργεια που μεταδίδεται κατά μήκος του προσπίπτοντος άξονα και το Pu αντιπροσωπεύει την ενέργεια που είναι συζευγμένη με την κατεύθυνση του άλλου άξονα. Όσο μικρότερη είναι η αναλογία απόσβεσης, τόσο πιο δύσκολο είναι για το οπτικό σήμα να συνδεθεί με τον άλλο άξονα. Για παράδειγμα, όταν ο λόγος απόσβεσης είναι -30dB, ο λόγος μεταξύ της ενέργειας που διατηρεί τον προσπίπτοντα άξονα και της ενεργειακής σύζευξης με τον άλλο άξονα είναι 1000:1. Όταν ο λόγος απόσβεσης είναι -20dB, ο λόγος ενέργειας είναι 100:1.
Εξασθένηση της ίνας διατήρησης της πόλωσης
Ωστόσο, η απώλεια σκέδασης είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την εξασθένηση της πολωτικής ίνας, ειδικά όταν η ζώνη τάσης έχει σχεδιαστεί για να αυξάνει τον συντελεστή θερμικής διαστολής του γυαλιού, η διάχυση βορίου κατά την έλξη υψηλής θερμοκρασίας θα οδηγήσει σε αύξηση της εξασθένησης των ινών. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο άξονας ταχύτητας της ίνας διατήρησης πόλωσης δεν έχει σημαντική διαφορά στην εξασθένηση.
Εσωτερικές αιτίες ευαισθησίας διπλής διάθλασης
Δομικά ελαττώματα που προκαλούνται από την ανάπτυξη οπτικών ινών:
Η δομή του πυρήνα της ίνας έχει σημαντική επίδραση στην απόδοση διπλής διάθλασης. Ένας τέλεια στρογγυλός πυρήνας παρέχει χαμηλή διπλή διάθλαση, ενώ ένας οβάλ πυρήνας παρουσιάζει υψηλή διπλή διάθλαση. Σε ίνες χαμηλής διπλής διάθλασης που διατηρούν την πόλωση, η παραμόρφωση του πυρήνα μπορεί να οδηγήσει σε δομικά ελαττώματα, τα οποία μπορούν να μειωθούν με την περιστροφή των προκατασκευασμένων ράβδων. Στις ίνες υψηλής διπλής διάθλασης, η παραμόρφωση της περιοχής τάσης είναι το κύριο δομικό ελάττωμα και η επιρροή της είναι πολύ μεγαλύτερη από την παραμόρφωση του πυρήνα.
Μη γραμμικά εφέ:
Το φαινόμενο Kerr είναι η κύρια μη γραμμική διαταραχή που επηρεάζει τη διπλή διάθλαση του τρόπου λειτουργίας της ίνας που διατηρεί την πόλωση. Το φαινόμενο Kerr είναι ιδιαίτερα σημαντικό για ίνες χαμηλής διπλής διάθλασης σε υψηλή ισχύ εισόδου. Σε εισόδους χαμηλής ισχύος, όπως γυροσκόπια οπτικών ινών ή συνεκτικά συστήματα οπτικής μετάδοσης, τα μη γραμμικά φαινόμενα μπορεί επίσης να προκαλέσουν θόρυβο.
Ευαισθησία σε διπλή διάθλαση λόγω εξωτερικών αιτιών
Συνθήκες θερμοκρασίας:
Η διακύμανση της θερμοκρασίας είναι ένα σοβαρό πρόβλημα στην εφαρμογή της ίνας διατήρησης της πόλωσης. Η αλλαγή θερμοκρασίας προκαλεί θερμική διαστολή και ψυχρή συστολή της ίνας, η οποία επηρεάζει την απόδοση διπλής διάθλασης. Για ίνες διατήρησης πόλωσης με δύο μεγάλες περιοχές τάσης, η επίδραση της θερμοκρασίας είναι ιδιαίτερα σημαντική. Προκειμένου να μειωθεί η επίδραση της θερμοκρασίας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίστρωση διαφορετικού πάχους, διαδικασία ανόπτησης, επιλογή διαφορετικών υλικών επίστρωσης ή ρύθμιση ντόπινγκ γυάλινου υλικού.
Μηχανική διαταραχή:
Η μηχανική διαταραχή έχει άμεση επίδραση στην απόδοση διπλής διάθλασης των ινών χαμηλής διπλής διάθλασης. Ωστόσο, οι ίνες υψηλής διπλής διάθλασης (ιδιαίτερα εκείνες με μικρό μήκος παλμού) έχουν υψηλή εσωτερική τάση και είναι ανθεκτικές στις επιπτώσεις της εξωτερικής καταπόνησης. Ωστόσο, η βελτιστοποίηση του μήκους κτυπήματος μπορεί να επιφέρει περισσότερα ελαττώματα και τοπικές πιέσεις. Η κάμψη και η συστροφή γενικά έχουν μικρή επίδραση στη διασταύρωση σε ίνες υψηλής διπλής διάθλασης, αλλά η εγκάρσια πίεση είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα (για παράδειγμα, εάν η γυμνή ίνα πιέζεται σε μια σχισμή σχήματος V, πρέπει να επηρεαστεί η αλληλεπίδραση και οι 45 μοίρες αζιμούθιο είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα σοβαρή κατεύθυνση για σύζευξη τρόπου λειτουργίας).
Στην περίπτωση περιέλιξης οπτικών ινών, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η διπλή διάθλαση που δημιουργείται από την πλευρική στρέψη ή την αξονική τάση. Επιπλέον, στην περίπτωση σχετικά μικρής ακτίνας κάμψης, η εγκάρσια πίεση που προκαλείται από την κάμψη των ινών δεν είναι αμελητέα. Ο καλύτερος τρόπος για να αποφύγετε αυτές τις διαταραχές είναι να χρησιμοποιήσετε ένα καλό υλικό επίστρωσης, το οποίο είναι βέβαιο ότι θα είναι παχύτερο.
Ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα:
Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο εισάγει επίσης τη διπλή διάθλαση, όπου το φαινόμενο Kerr επιτυγχάνεται από το εγκάρσιο ηλεκτρικό πεδίο και το φαινόμενο Faraday επιτυγχάνεται από το μαγνητικό πεδίο. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα μπορούν να εφαρμοστούν στην ανάπτυξη απομονωτών, αλλά πρέπει να αποφεύγονται σε εφαρμογές όπως τα γυροσκόπια οπτικών ινών.
Σύντομη περίληψη
Η απόδοση της ίνας διατήρησης της πόλωσης επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, οι οποίοι επίσης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα πολύπλοκο σύστημα. Προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η απόδοση της ίνας διατήρησης της πόλωσης, διάφοροι παράγοντες πρέπει να ληφθούν υπόψη πλήρως και ισορροπημένα. Σε σύγκριση με την οπτική ίνα επικοινωνίας, η ίνα διατήρησης πόλωσης ως συστατικό των εφαρμογών ανίχνευσης πρέπει να είναι ευαίσθητη σε ορισμένες εξωτερικές συνθήκες, ενώ αποφεύγει να είναι πολύ ευαίσθητη σε άλλες συνθήκες. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να σχεδιαστεί και να αναπτυχθεί ίνα που διατηρεί την πόλωση. Ωστόσο, με την ταχεία ανάπτυξη εφαρμογών όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, η ζήτηση για εξειδικευμένες ίνες αυξάνεται, γεγονός που θα οδηγήσει στη συνεχή πρόοδο και καινοτομία στις ίνες που διατηρούν την πόλωση και τις σχετικές τεχνολογίες.