Hva er en «syklisk fiberring»? Hvor mye vet du om det?
Definisjon: En optisk fiberring som lys kan sykle gjennom mange ganger
En syklisk fiberring er enfiberoptisk enhetder lys kan sykle frem og tilbake mange ganger. Den brukes hovedsakelig i optiske fiberkommunikasjonssystemer over lange avstander. Selv med en begrenset lengde påoptisk fiber, signallys kan overføres over svært lange avstander ved å vikles mange ganger. Dette bidrar til å studere de skadelige effektene og den optiske ulineariteten som påvirker signalets lyskvalitet.
I laserteknologi kan sykliske fiberløkker brukes til å måle linjebredden til enlaser, spesielt når linjebredden er svært liten (<1 kHz). Dette er en utvidelse av metoden for måling av selvheterodyn linjebredde, som ikke krever en ekstra referanselaser for å innhente et referansesignal fra seg selv, noe som krever bruk av lange enkeltmodusfibre. Problemet med selvheterodyn-deteksjonsteknologi er at den nødvendige tidsforsinkelsen er av samme størrelsesorden som den resiproke verdi av linjebredden, slik at linjebredden bare er noen få kHz, og enda mindre enn 1 kHz krever svært store fiberlengder.
Figur 1: Skjematisk diagram av en syklisk fiberring.
Den grunnleggende grunnen til å bruke fiberløkker er at en fiber av middels lengde kan gi lang tidsforsinkelse fordi lyset beveger seg mange vindinger i fiberen. For å separere lyset som sendes i forskjellige løkker, kan en akustooptisk modulator brukes i løkken for å produsere et visst frekvensskifte (for eksempel 100 MHz). Fordi dette frekvensskiftet er mye større enn linjebredden, kan lys som har beveget seg et annet antall vindinger i løkken separeres i frekvensdomenet. Ifotodetektor, originalenlaserlysog lysets taktslag etter frekvensskiftet kan brukes til å måle linjebredden.
Hvis det ikke er noen forsterker i sløyfen, er tapet i den akustooptiske modulatoren og fiberen svært stort, og lysintensiteten vil avta betraktelig etter flere løkker. Dette begrenser antallet løkker sterkt når linjebredden måles. Fiberforsterkere kan legges til sløyfen for å eliminere denne begrensningen.
Dette skaper imidlertid et nytt problem: selv om lyset som passerer gjennom forskjellige svinger er helt separate, kommer taktsignalet fra forskjellige fotonpar, noe som endrer taktspekteret som helhet. Den optiske fiberringen kan rimeligvis utformes for å effektivt hemme disse effektene. Til slutt er følsomheten til den sykliske fibersløyfen begrenset av støyen frafiberforsterkerDet er også nødvendig å ta hensyn til fiberens ikke-linearitet og ikke-Lorentz-linjene i databehandlingen.
Publisert: 12. desember 2023