מהי "טבעת סיבים מחזוריים"? כמה אתה יודע על זה?
הגדרה: טבעת סיב אופטי שדרכה יכול האור לעבור פעמים רבות
טבעת סיבים מחזוריים היא אמכשיר סיבים אופטייםשבו האור יכול להסתובב הלוך ושוב פעמים רבות. הוא משמש בעיקר במערכת תקשורת סיבים אופטיים למרחקים ארוכים. אפילו עם אורך סופי שלסיב אופטי, ניתן להעביר אור אות למרחקים ארוכים מאוד על ידי סלילה פעמים רבות. זה עוזר לחקור את ההשפעות המזיקות והאי-לינאריות האופטית המשפיעים על איכות האור של האות.
בטכנולוגיית לייזר, ניתן להשתמש בלולאות סיבים מחזוריים למדידת רוחב הקו של aלייזר, במיוחד כאשר רוחב הקו קטן מאוד (<1kHz). זוהי הרחבה של שיטת מדידת קו רוחב קו עצמי-heterodyne, שאינה מצריכה לייזר ייחוס נוסף כדי לקבל אות התייחסות מעצמה, מה שמצריך שימוש בסיבים ארוכים חד-מודים. הבעיה בטכנולוגיית זיהוי עצמי-הטרודין היא שהשהיית הזמן הנדרשת היא באותו סדר כמו ההדדיות של רוחב הקו, כך שרוחב הקו הוא רק כמה קילו-הרץ, ואפילו פחות מ-1 קילו-הרץ דורש אורכי סיבים גדולים מאוד.
איור 1: תרשים סכמטי של טבעת סיבים מחזוריים.
הסיבה הבסיסית לשימוש בלולאות סיבים היא שסיב באורך בינוני יכול לספק עיכוב זמן רב מכיוון שאור עובר סיבובים רבים בסיב. על מנת להפריד בין האור המשודר בלולאות שונות, ניתן להשתמש במאפנן אקוסטו-אופטי בלולאה כדי לייצר שינוי תדר מסוים (לדוגמה, 100MHz). מכיוון שהסטת התדר הזה גדולה בהרבה מרוחב הקו, אור שעבר מספר שונה של סיבובים בלולאה יכול להיות מופרד בתחום התדר. ב-photodetector, המקוריאור לייזרוניתן להשתמש בפעימת האור לאחר שינוי התדר כדי למדוד את רוחב הקו.
אם אין מכשיר הגברה בלולאה, האובדן במאפנן האקוסטו-אופטי ובסיבים הוא גדול מאוד, ועוצמת האור תדעך ברצינות לאחר מספר לולאות. זה מגביל מאוד את מספר הלולאות כאשר רוחב הקו נמדד. ניתן להוסיף מגברי סיבים ללופ כדי לבטל מגבלה זו.
עם זאת, זה יוצר בעיה חדשה: למרות שהאור העובר בסיבובים שונים נפרד לחלוטין, אות הפעימה מגיע מזוגות שונים של פוטונים, מה שמשנה את ספקטרום הפעימה בכללותו. ניתן לתכנן באופן סביר את טבעת הסיב האופטי כדי לעכב ביעילות את ההשפעות הללו. לבסוף, הרגישות של לולאת הסיבים המחזוריים מוגבלת על ידי הרעש שלמגבר סיבים. יש גם לשקול את אי-הליניאריות של הסיבים והקווים שאינם לורנץ בעיבוד הנתונים
זמן פרסום: 12 בדצמבר 2023