סיבי PM עגולים
ניתן להיכנס לרעיון של בירורים מעגליים בסיבים, כך ששני מצבי הקיטוב בזווית ישרה מקוטבים בכיוון השעון ונגד כיוון השעון בסיבים - סיבי PM העגולים כביכול. הדרך הנפוצה ביותר להשיג צלצול birefringence בסיבים אופטיים מעגליים (סימטריים אקסימטריים) היא לסובב את הסיבים, אשר מייצר הבדל קבועי הפצה בין המצב הראשי נדנודה של קיטוב מעגלי בכיוון השעון וכיוונים נגד כיוון השעון. לכן, מצבם של שני הגלים המקוטבים באופן מעגלי אלה מקוטעים. ניתן גם לקחת בחשבון כי הלחץ החיצוני יכול לשנות את זווית אזימוט בכיוון אורך הסיבים, אשר יכול ליצור birefringence טבעת על הסיבים. אם סיב אופטי מעוות, נוצר מתח פיתול, וכתוצאה מכך מאפיינים אופטיים הקשורים לעיוות.
ניתן גם למצוא את ליבת הסיבים של הסיבים לאורך הנתיב הספירלי בחיפוי, כך שניתן יהיה להשיג גם את הצלצול. פעולה זו גורמת לאור לנוע לאורך שביל ספירלי, ויוצרים סיבוב אופטי. ניתן להשיג בירינגינג רק בגלל השפעת הגיאומטריה. סיב כזה יכול לשמש סיבים במצב יחיד, וזה יגרום לאובדן גבוה יחסית במצב סדר גבוה.
סיב PM טבעתי עם מבנה ליבת סיבים הליקל יכול לשמש בתחום של חישה זרם על פי אפקט פאראדיי. סיבים אופטיים יכולים להיעשות באמצעות מוטות bimetallic וצינורות preformed, אשר לסובב את הצינורות מראש כדי ליצור ספירלות במהלך ציור סיבים.
סיבי PM ליניאריים
קיימים שני סוגים עיקריים של סיבי PM ליניאריים, כלשהם סוג קיטוב יחיד וסוג birefringence. בהשוואה לשני מצבי הקיטוב הבסיסיים, המאפיין העיקרי של מצב קיטוב יחיד הוא שיש לו אובדן שידור גדול. עבור סוגי סיבי birefringence, קבועי ההפצה בין שני מצבי קיטוב במצב הראשי של תנודות הם כמובן שונים. ניתן להשתמש בעיצובי סיבים אופטיים מרובים כדי לשמור על קיטוב ליניארי, אשר ידון מאוחר יותר.
חריצי קצה ומנהרות קצה סיבי PM ליניאריים
סיבי חריץ הקצה משלבים שני חריצים עם אינדקס שבירה נמוך יותר מאינדקס החיפוי. החריצים ממוקמים משני צידי ליבת הסיבים המרכזית. סוג זה של סיבים כולל התפלגות אינדקס שבירה בצורת W לאורך ציר ה- X וצעד התפלגות אינדקס שבירה לאורך ציר Y. סיבי מנהרת הקצה הם דוגמה מיוחדת למבנה חריץ הקצה. בסיבים PM ליניאריים אלה, אניסוטרופיה גיאומטרית הוא הציג לתוך ליבת הסיבים כדי להשיג סיבים birefringence.
סיבי PM ליניאריים עם רכיבים לחוצים
שיטה יעילה להכניס birefringence גבוהה לתוך הסיבים היא להציג את הלחץ הלא אחיד עם סימטריה גיאומטרית כפולה לתוך ליבת הסיבים. כתוצאה מהאפקט האלסטי של הצילום, הלחץ משנה את מדד שבירה של ליבת הסיבים, אשר ניתן לצפות באמצעות דפוס הקיטוב לאורך ציר הסיבים, כמו גם את התוצאות של birefringence. ניתן להשיג את הלחץ הנדרש באמצעות שני רכיבים לחוצים באופן שווה ובאופן עצמאי (SAPs) הממוקמים באזור החיפוי מול ליבת הסיבים. לכן, כל עוד האינדקס של שבירה של SAPs נמוך או שווה לאינדקס של שבירה של חיפוי, לא יהיה מצב תנודה משני באמצעות SAPs.
הצורות הנפוצות ביותר המשמשות עבור SAPs הן צורת עניבת הפרפר והמעגל. סיבים אלה נקראים עניבת פרפר וסיבים פנדה בהתאמה. הסעיפים הצולבים של שני סיבים אלה מוצגים בדמות שלהלן. ההתסיסה המודאלית המשמשת בסיבים אלה מייצגת רפרינגנציה גיאומטרית ומושרתת מלחץ. ההתסיסה הגיאומטרית קטנה מאוד ותועלם מהם עבור סיבי הליבה המעגליים. זה כבר הראה כי birefringence של ליבות סיבים אלה ניתן לשפר כאשר SAPs ממוקמים קרוב לליבת הסיבים, אבל זה חייב להיות ממוקם קרוב מאוד ליבת הסיבים, כך שאין עלייה באובדן סיבים, במיוחד אם החומר על SAPs אינו דו תחמוצת הסיליקון. סיבי פנדה שופרו כדי להשיג birefringence מצב גבוה יותר, אובדן נמוך מאוד ו crosstalk נמוך.
טיפ: כיום, סיבי PM הפופולריים ביותר בתעשייה הוא סיבי פנדה עגולים. סיבי פנדה אחד היתרונות הרבים על פני סיבים אחרים PM הוא גודל סיבים צמצם מספרי לעומת סיבים חד-מצב קונבנציונלי. אובדן מינימלי בהתקן מובטח בעת שימוש בשני סוגי האור.
סיבי PM ליניאריים עם מבנה אליפטי
המחקר הניסיוני הראשון המוצע של סיבי קיטוב בודדים מעשיים עם אובדן נמוך על שלושה סוגים של מבנים אופטיים בוצע: ליבה אליפטית, חיפוי אליפטי וסיבי נדן אליפטיים. המחקר המוקדם של כבל ליבת סיבים אליפטיים כרוך בחישוב של קיטוב birefringence. בשלב הראשון, מדריך הגלים דילקרטי מלבני משמש כדי להעריך את birefringence של סיבי הליבה האליפטיים. בניסוי של שימוש בסיבים PM בפעם הראשונה, סוג של סיבים עם ליבת סיבים צורה משקולת יוצר. ניתן להפחית את אורך קצב הקיטוב על ידי הגדלת הפרש האינדקס שבירה של חיפוי ליבת סיבים. עם זאת, בשל מגבלות יישום מעשיות, לא ניתן להגדיל את הפרש אינדקס שבירה יותר מדי. הגדלת הפרש האינדקס שבירה גורמת להפסדי שידור, ושחבור הופך להיות קשה יותר מכיוון שיש לצמצם את רדיוס הליבה. ערך birefringence טיפוסי עבור סיבים אליפטיים הוא גבוה יותר מזה עבור סיבי חיפוי אליפטיים. אבל אובדן ליבת הסיבים האליפטיים גבוה יותר מזה של סיבי חיפוי אליפטיים.
סיבי PM ליניאריים עם אפנון אינדקס שבירה
עבור סיבים מקוטבים בודדים המבודדים את אורך הגל הניתוק של שתי תנודות בזווית ישרה, שיטה להגדלת רוחב פס התדרים שלה היא לבחור התפלגות אינדקס שבירה המאפשרת רק מצב קיטוב אחד להיות בחיתוך. ניתן להשיג את ההפרה הגבוהה על-ידי החדרת אפנון זוויתי לאינדקס החיפוי הפנימי של סיבי הרוחב האליפטיים בשלוש השכבות. במחקר של שלוש שכבות סיבים אופטיים חוצי חתך, גישה של עצב מאומץ, שבו waveguide ליבת סיבים מלבניים הוא הניח כמבנה ההתייחסות. בפתפעול קיטוב יחיד, בדיקות birefringence על שלוש שכבות של סיבים אליפסואידיים להראות כי אפנון זוויתי נכון של מדד החיפוי הפנימי יכול לשפר birefringence ולהרחיב את טווח אורך הגל.
התפלגות אינדקס שבירה נקראת פרופיל הפרפר. זהו מתאר W אסימטרי, המורכב מליבת סיבים עקבית וחיפוי המקיף את ליבת הסיבים. בחיפוי, קווי המתאר בעלי הערך המרבי של NCL, והוא משתנה כלפי מעלה ברדיוס ובזווית, והוא כולל את התנאי היורד המרבי לאורך ציר ה- X. קיימים שני מאפיינים של צורה זו כדי לממש פעולת קיטוב בודד במצב יחיד. ראשית, הצורה היא אסימטרית, אשר יעשה את קבועי ההפצה של שני מצבי התנודות העיקריים בזוויות ישרות שונות, ושנית, ההתכה בתוך הטירה מבטיחה שלכל מצב אורך גל מנותק. לסיבי פרפר יש מוליכות חלשה, כך שניתן להשתמש בתשובה למשוואת הגלים הסקאליים כדי לקבוע את שדה המצב ואת קבוע ההפצה. התשובה מתייחסת לפונקציות טריגונומטריות ולפונקציות מתיו, המשמשות להסברת המתאם של קואורדינטות רוחביות בחיפוי ליבת הסיבים. פונקציות אלה אינן אורתוגונליות זו לזו, המחייבות קבוצה אינסופית של פונקציות כדי לתת דין וחשבון על השדות המודאליים באזורים שונים ולענון בתנאי הגבול. גרף הביררינגנציה הגיאומטרית שנוצרת, בהשוואה לתדר V הסטנדרטי, מראה כי המידה שבה מדד שבירה יורד לאורך ציר ה-X מגדילה את האסימטריה, ובכך מגדילה את ערכי המקסימום וה-V של ההפרה. ערך השיא של birefringence אופייני לסיבים לא עגולים. ניתן לשפר את מצב birefringence על ידי החדרת אניסטרופיה לתוך הסיבים. עבור anisotropy, ניתן להשיג אותו על-ידי הקצאת הפצות אינדקס שבירה שונות לשני קיטובים של מצב. תסיסה גיאומטרית היא פחות בירוג אניסוטרופי. עם זאת, הטיפה בחיפוי צורת הפרפר יכולה לספק קיטוב כפול לאורך הגל המתנדנד של מצב ראשי מנותק, המופרד על ידי חלון אורך גל שבו ניתן להשיג פעולת קיטוב אחת במצב יחיד.
