Каковы зависящие от поляризации потери ПЛК оптического сплиттера?

Поляризационно-зависимые потери (PDL) являются важнейшим параметром при оценке характеристик оптических разветвителей, особенно оптических разветвителей с плоской световой схемой (PLC). Являясь поставщиком оптических сплиттеров ПЛК, понимание PDL и его последствий имеет важное значение для предоставления высококачественной продукции нашим клиентам. В этом блоге мы углубимся в то, что такое PDL, его значение в оптических разветвителях ПЛК и как он влияет на общую производительность систем оптической связи.

Что такое поляризация – зависимые потери?

Поляризация — это свойство световых волн, которое описывает ориентацию вектора электрического поля. В идеальном оптическом компоненте передача света не должна зависеть от состояния его поляризации. Однако в реальных условиях многие оптические компоненты, включая оптические разветвители ПЛК, демонстрируют разницу в величине потерь света в зависимости от его поляризации. Эта разница известна как поляризационно-зависимые потери.

Математически PDL определяется как максимальная разница во вносимых потерях (IL), измеренная во всех возможных состояниях поляризации входного света. Обычно выражается в децибелах (дБ). Например, если вносимые потери оптического разветвителя ПЛК составляют 3,2 дБ для одного состояния поляризации и 3,5 дБ для другого, PDL этого разветвителя составит 3,5–3,2 = 0,3 дБ.

Причины поляризации – зависимые потери в оптических разветвителях ПЛК

Существует несколько факторов, которые могут способствовать PDL в оптических разветвителях ПЛК:

1. Волноводная асимметрия: В оптическом разветвителе ПЛК волноводы изготавливаются на подложке. Любая асимметрия в структуре волновода, такая как неоднородное поперечное сечение или изменения профиля показателя преломления, может привести к различным характеристикам распространения для разных состояний поляризации. Это приводит к разнице в потерях света с разными поляризациями.

2. Двулучепреломление: Двулучепреломление — это свойство материала, при котором показатель преломления зависит от поляризации света. В оптических разветвителях PLC двойное лучепреломление может возникнуть в процессе производства, например, из-за напряжения в волноводе или использования анизотропных материалов. Двойное лучепреломление приводит к тому, что две ортогональные поляризационные компоненты света распространяются с разными скоростями и испытывают разные потери.

3. Волоконно-волноводная муфта: Когда свет подается из оптического волокна в волновод ПЛК, эффективность связи может зависеть от поляризации. Это связано с тем, что распределение поля мод волокна и волновода может не совпадать идеально для всех состояний поляризации, что приводит к разным потерям для разных поляризаций.

Значение PDL в системах оптической связи

PDL может оказать существенное влияние на производительность систем оптической связи:

1. Ухудшение сигнала: В высокоскоростных оптических системах связи PDL может привести к ухудшению качества сигнала. Поскольку потери различны для разных состояний поляризации, состояние поляризации входного сигнала может меняться во время передачи, что приводит к неравномерному затуханию компонентов сигнала. Это может привести к увеличению частоты битовых ошибок (BER) и снижению производительности системы.

   

2. Ограниченный охват системы: PDL может ограничить зону действия систем оптической связи. По мере накопления PDL по каналу передачи качество сигнала ухудшается, и системе может потребоваться более частая регенерация или усиление. Это увеличивает стоимость и сложность системы.

3. Совместимость с другими компонентами: В многокомпонентной оптической системе PDL отдельных компонентов могут взаимодействовать друг с другом. Например, если оптический разветвитель ПЛК имеет высокий PDL, это может усугубить эффекты PDL других компонентов системы, что приведет к еще более серьезному ухудшению сигнала.

Измерение PDL в оптических разветвителях ПЛК

Существует несколько методов измерения PDL в оптических разветвителях ПЛК:

1. Поляризация — метод скремблирования: В этом методе используется скремблер поляризации для быстрого изменения состояния поляризации входного света. Вносимые потери разветвителя измеряются непрерывно по мере изменения состояния поляризации. Регистрируются максимальное и минимальное значения вносимых потерь, а разница между ними и есть PDL.

2. Матричный метод Джонса: Этот метод включает измерение матрицы Джонса оптического сплиттера PLC, которая описывает трансформацию состояния поляризации света при его прохождении через сплиттер. Анализируя матрицу Джонса, можно рассчитать PDL.

3. Метод параметра Стокса: Параметры Стокса используются для описания состояния поляризации света. Измеряя параметры Стокса входного и выходного света, можно определить PDL сплиттера.

Управление PDL в оптических разветвителях ПЛК

Как поставщик оптических разветвителей ПЛК, мы принимаем ряд мер для контроля и минимизации PDL:

1. Оптимизированная конструкция волновода: Мы используем передовые методы проектирования, чтобы гарантировать, что волноводы в наших оптических разветвителях ПЛК имеют высокую степень симметрии. Это помогает уменьшить поляризационно-зависимые эффекты, вызванные асимметрией волновода.

2. Выбор материала: Мы тщательно выбираем материалы, используемые при изготовлении наших оптических сплиттеров ПЛК, чтобы минимизировать двойное лучепреломление. Например, мы используем материалы с низким двойным лучепреломлением и контролируем производственный процесс, чтобы уменьшить двойное лучепреломление, вызванное напряжением.

3. Оптимизация соединения оптоволокна и волновода: Мы оптимизируем процесс соединения волокна с волноводом, чтобы обеспечить максимальную эффективность связи, не зависящую от поляризации. Это включает в себя использование методов точного выравнивания и оптимизацию согласования полей мод между волокном и волноводом.

Наш ассортимент продукции

Мы предлагаем широкий ассортимент оптических сплиттеров ПЛК различных конфигураций для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. НашВолоконно-оптический разветвитель ПЛК 1x3 - 1x24иВолоконно-оптический разветвитель ПЛК 1x4 - 1x32разработаны с низким PDL для обеспечения высокого качества работы в системах оптической связи.

Заключение

Зависящие от поляризации потери являются важным параметром в работе оптических сплиттеров ПЛК. Это может оказать существенное влияние на производительность систем оптической связи, включая ухудшение сигнала, ограниченный охват системы и проблемы совместимости. Как поставщик оптических сплиттеров ПЛК, мы стремимся понимать и контролировать PDL в наших продуктах. Используя оптимизированную конструкцию, выбор материалов и производственные процессы, мы гарантируем, что наши оптические разветвители ПЛК имеют низкий уровень PDL, предоставляя нашим клиентам высококачественные решения.

Если вы заинтересованы в наших оптических сплиттерах ПЛК или у вас есть какие-либо вопросы о PDL, пожалуйста, свяжитесь с нами для закупки и дальнейшего обсуждения. Мы с нетерпением ждем возможности сотрудничать с вами для удовлетворения ваших потребностей в оптической связи.

Ссылки

• Салех, BEA, и Тейх, MC (2007). Основы фотоники. Уайли.
• Кейзер, Г. (2013). Оптоволоконная связь. МакГроу - Хилл.