کنترل کننده قطبش فیبر چیست؟

کنترل کننده قطبش فیبر چیست؟
تعریف: دستگاهی که می‌تواند حالت قطبش نور را در فیبرهای نوری کنترل کند. بسیاریدستگاه‌های فیبر نوریتداخل‌سنج‌ها، مانند تداخل‌سنج‌ها، نیاز به توانایی کنترل حالت قطبش نور در فیبر دارند. بنابراین، انواع مختلفی از کنترل‌کننده‌های قطبش فیبر توسعه داده شده‌اند.
کنترل کننده گوش خفاشی در فیبر نوری خمیده
یک چیز رایجکنترل‌کننده قطبشبا خم کردن (یا پیچاندن) فیبرهای نوری برای به دست آوردن دوشکستی (birefringence) حاصل می‌شود. تأخیر کل (اندازه دوشکستی) متناسب با طول فیبر و با شعاع خمش نسبت معکوس دارد. همچنین به نوع فیبر نوری نیز مربوط می‌شود. در برخی موارد، فیبر نوری را می‌توان چندین بار با شعاع خمش مشخص پیچاند تا تأخیری برابر با λ/2 یا λ/4 به دست آید.

شکل ۱: کنترل‌کننده قطبش گوش خفاش، متشکل از سه سیم‌پیچ فیبر نوری که می‌توانند در امتداد محور فیبر فرودی بچرخند.
معمولاً از سه سیم‌پیچ برای تشکیل یک ستون استفاده می‌شود که سیم‌پیچ میانی به عنوان صفحه نیم‌موج و دو طرف آن به عنوان صفحات ربع‌موج هستند. هر سیم‌پیچ می‌تواند در امتداد محور فیبرهای نوری فرودی و خروجی بچرخد. با تنظیم جهت‌گیری سه سیم‌پیچ، حالت قطبش یک طول موج خاص فرودی می‌تواند به هر حالت قطبش خروجی تبدیل شود. با این حال، تأثیر بر قطبش نیز به طول موج مربوط می‌شود. در توان اوج بالا (که معمولاً در پالس‌های بسیار کوتاه اتفاق می‌افتد)، چرخش قطبش غیرخطی رخ می‌دهد. قطر سیم‌پیچ فیبر نوری نمی‌تواند خیلی کوچک باشد، در غیر این صورت خم شدن باعث تلفات خمشی اضافی می‌شود. نوع دیگری که فشرده‌تر است و حساسیت کمتری به غیرخطی بودن دارد، از دوشکستی قوی (حفظ قطبش) فیبرهای نوری به جای سیم‌پیچ‌های فیبر استفاده می‌کند.
فشردهکنترل کننده قطبش فیبر
دستگاهی وجود دارد که می‌تواند صفحات موج متغیر را به دست آورد، که می‌تواند طول فیبرهای نوری را تا حد معینی تحت فشارهای متغیر فشرده کند. با چرخش تدریجی و فشرده‌سازی فیبر نوری حول محور آن و بستن آن در فاصله معینی از بخش فشرده‌سازی، می‌توان هر حالت قطبش خروجی را به دست آورد. در واقع، همان عملکرد جبران‌کننده Babinet Soleil (نوعی جبران‌کننده حجمی)دستگاه نوری(شامل دو گوه دوشکستی) را می‌توان به دست آورد، اگرچه اصول کار آنها متفاوت است. همچنین می‌توان از موقعیت‌های فشرده‌سازی چندگانه استفاده کرد، که در آن فقط فشار، نه زاویه چرخش، تغییر می‌کند. تغییرات فشار معمولاً با استفاده از مبدل‌های پیزوالکتریک حاصل می‌شود. این دستگاه همچنین می‌تواند به عنوان قطبشگر عمل کند، که در آن پیزوالکتریک توسط فرکانس‌های مختلف یا سیگنال‌های تصادفی هدایت می‌شود.