dispersijas novirzīta šķiedra

Dispersijas novirzīta šķiedra
Ja viena režīma šķiedras darba viļņa garums ir 1,3 µm, režīma lauka diametrs ir aptuveni 9 m, un pārraides zudumi ir aptuveni 0,3 dB/km. Šajā brīdī nulles dispersijas viļņa garums ir pulksten 13:3. Kvarca optiskajās šķiedrās pārraides zudumi 1,55 min segmentā ir vismazākie (aptuveni 0,2 dB/km) no izejvielu viedokļa. Sakarā ar to, ka jau praktiskais ar erbiju leģēts šķiedru pastiprinātājs (EDFA) darbojas 1,55 min joslā, ja arī šajā diapazonā var panākt nulles izkliedi, tas ir labvēlīgāks tālsatiksmes pārraides pielietošanai 1,55 min. josla. Tātad, gudri izmantojot kvarca materiāla dispersijas un serdes struktūras dispersijas kombinētos atcelšanas raksturlielumus optisko šķiedru materiālos, nulles dispersiju, kas sākotnēji bija 1,3 Pm diapazonā, var novirzīt uz 1,55 m diapazonu, kas arī veido nulles dispersiju. Tāpēc to sauc par dispersijas nobīdes šķiedru (DSF). Strukturālās dispersijas palielināšanas metode galvenokārt ir uzlabota šķiedru kodola refrakcijas indeksa sadalījuma veiktspēja. Optiskās komunikācijas pārraidē lielos attālumos nulles šķiedru izkliede ir svarīga, bet ne unikāla. Citas īpašības ietver zemus zudumus, vieglu savienojumu un minimālas raksturlielumu izmaiņas kabeļa veidošanas vai darbības laikā (tostarp lieces, stiepšanās un vides izmaiņas). DSF projektēšanā rūpīgi ņem vērā šos faktorus.
Dispersijas saplacināta šķiedra
Dispersijas nobīdes šķiedra (DSF) ir viena režīma šķiedra, kas konstruēta ar nulles dispersiju 1,55 min joslā. No otras puses, dispersijas saplacinātā šķiedra (DFF) var sasniegt ļoti zemu izkliedi plašākā diapazonā no 1,3 līdz 1,55 min, gandrīz sasniedzot nulles izkliedi. Tā kā DFF ir nepieciešams samazināt izkliedi diapazonā no 13:3 līdz 13:55. Nepieciešama sarežģīta šķiedras refrakcijas indeksa sadalījuma konstrukcija. Tomēr šāda veida šķiedra ir ļoti piemērota viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanai (WDM) līnijām. DFF šķiedru tehnoloģijas sarežģītības un augsto izmaksu dēļ. Nākotnē, palielinoties ražošanai, samazināsies arī cenas.
Izkliedi kompensējoša šķiedra
Maģistrālajām sistēmām, kurās izmanto vienmoda optiskās šķiedras, lielākā daļa no tām sastāv no šķiedrām ar nulles izkliedi 1,3 min joslā. Tomēr ar mazāko zudumu 1,55 min EDFA praktiskuma dēļ būtu ļoti izdevīgi darboties ar 1,55 min viļņa garumu pat ar nulles dispersijas šķiedru 1,3 min. Tā kā nulles dispersijas šķiedrā 1,3 µm dispersija 1,55 µm diapazonā ir aptuveni 16 ps/km/nm. Ja šajā optiskās šķiedras shēmā tiek ievietots šķiedras segments ar pretēju dispersijas simbolu, visas optiskās šķiedras ķēdes izkliede var būt nulle. Šim nolūkam izmantoto šķiedru sauc par dispersijas kompensācijas šķiedru (DCF). Salīdzinot ar standarta 1,3 min nulles dispersijas optisko šķiedru, DCF ir smalkāks serdes diametrs un lielāka refrakcijas indeksa atšķirība. DCF ir arī svarīga WDM optisko shēmu sastāvdaļa.
Polarizāciju uzturoša šķiedra
Gaismas viļņam, kas izplatās optiskajā šķiedrā, ir elektromagnētiskā viļņa raksturs, tāpēc papildus pamata viena veida gaismas viļņam būtībā ir divi ortogonālie elektromagnētiskā lauka (TE, TM) sadalījuma režīmi. Parasti, tā kā šķiedras šķērsgriezuma struktūra ir apļveida simetrija, abu polarizācijas režīmu izplatīšanās konstantes ir vienādas, un divi polarizētās gaismas stari netraucē viens otru. Bet patiesībā šķiedra nav pilnībā apļveida simetrija, piemēram, starp diviem polarizācijas režīmiem būs kombinācijas faktors ar neregulāru sadalījumu uz optiskās ass. Izkliedi, ko izraisa šīs polarizētās gaismas izmaiņas, sauc par polarizācijas režīma dispersiju (PMD). Kabeļtelevīzijai, kas galvenokārt izplata attēlus, ietekme vēl nav būtiska, taču dažiem nākotnes ultraplatjoslas pakalpojumiem ar īpašām prasībām, piemēram:
① Ja heterodīna noteikšana tiek izmantota koherentā saziņā un tai nepieciešama stabilāka gaismas viļņu polarizācija;
② Ja optisko iekārtu ieejas un izejas raksturlielumi ir saistīti ar polarizāciju;
③ Veicot polarizāciju, tiek uzturēti optiskie savienotāji un polarizatori vai depolarizatori utt.;
④ Optisko šķiedru sensoru izgatavošana, kas izmanto gaismas traucējumus utt.
Ja polarizācijas viļņiem ir jāpaliek nemainīgiem, šķiedru, kas ir uzlabota, lai saglabātu tās polarizācijas stāvokli, sauc par polarizāciju uzturošo šķiedru (PMF) vai fiksētas polarizācijas šķiedru.
Divpusēji laušanas šķiedra
Divkāršās laušanas šķiedra attiecas uz šķiedru, kas var pārraidīt divus raksturīgos polarizācijas režīmus, kas ir ortogonāli viens otram viena režīma šķiedrā. Refrakcijas indeksa izmaiņu parādību ar polarizācijas virzienu sauc par divkāršo laušanu. To sauc arī par PANDA šķiedru, kas ir polarizāciju uzturoša un absorbciju mazinoša šķiedra. Stikla daļa ar lielu termiskās izplešanās koeficientu un apļveida šķērsgriezumu ir uzstādīta divās šķiedras serdes šķērsmalās. Augstas temperatūras šķiedru vilkšanas procesā šīs daļas saraujas, kā rezultātā rodas stiepšanās šķiedras serdes y virzienā un spiedes spriegums x virzienā. Tiek radīts šķiedras fotoelastības efekts, un refrakcijas indekss ir atšķirīgs X un y virzienā. Saskaņā ar šo principu panāk nemainīgas polarizācijas saglabāšanas efektu.