وبلاگ در باره محققان از دست دادن وابسته به قطبی شدن در نوری دقیق را حل می کنند

در شبکه های ارتباطات نوری با سرعت بالا، سیگنال ها با سرعت برق حرکت می کنند.به خطر انداختن قابلیت انتقال دادهاین "قاتل نامرئی" به عنوان Polarization Dependent Loss (PDL) شناخته می شود. چگونه می توانیم PDL را به طور موثر کنترل کنیم تا عملکرد شبکه پایدار و کارآمد را تضمین کنیم؟

در شبکه های فیبر نوری، اجزای نوری مختلف، به ویژه شبکه های بازتاب ریلیف سطحی، به تغییرات قطبی شدن سیگنال بسیار حساس هستند.شبکه های فلزی که پوشش داده شده اند تمایل به قطبی شدن نور وارد کننده دارنداین پدیده با نام از دست دادن وابسته به قطبی سازی شناخته می شود.

PDL به طور قابل توجهی بر عملکرد شبکه به چندین روش تاثیر می گذارد:

• تخریب سیگنال:PDL قدرت و کیفیت سیگنال نوری را کاهش می دهد، نرخ خطای بیت را افزایش می دهد و قابلیت اطمینان را به خطر می اندازد.
• عدم ثبات سیستم:از آنجا که وضعیت قطبی سازی فیبر و اجزای آن با تغییرات محیطی نوسان می کند، تغییرات PDL باعث عدم ثبات عملکرد می شود.
• محدودیت فاصله انتقال:PDL دسترسی سیگنال را محدود می کند، به ویژه در سیستم های فیبر راه دور که اثرات آن بیشتر است.

بنابراین کنترل و به حداقل رساندن PDL برای حفظ شبکه های نوری پایدار و با عملکرد بالا بسیار مهم است.

یک کلاس تخصصی از شبکه ها وجود دارد که تقریباً عملکرد تکثیر یکسان را برای حالت های P و S قطبی در محدوده طول موج خاص حفظ می کند.این شبکه های PDL پایین یک راه حل موثر برای مشکلات از دست دادن مربوط به قطبی شدن ارائه می دهند.

با پیاده سازی شبکه های PDL پایین، شبکه ها می توانند از دست دادن ناشی از قطبی شدن را به طور قابل توجهی کاهش دهند، کیفیت سیگنال را بهبود بخشند، ثبات سیستم را افزایش دهند و مسافت های انتقال را افزایش دهند.

ریچاردسون گرتیینگ از پروتکل های اندازه گیری دقیق برای تعیین مقادیر PDL برای شبکه های difraksion خود استفاده می کند:

1. اندازه گیری بهره وری قطبی سازی P و S:با استفاده از نور خطی قطبی شده، به طور جداگانه کارایی difraksi را برای هر دو حالت قطبی برای به دست آوردن ارزش Ep و Es اندازه گیری کنید.
2. محاسبه PDL:مقدار اندازه گیری شده را در فرمول PDL برای تعیین مقدار PDL شبکه وارد کنید.

اندازه گیری ها می توانند از روش های کارایی مطلق یا نسبی استفاده کنند، اما انسجام برای نتایج دقیق ضروری است.

درک این روش های اندازه گیری برای ارزیابی مناسب PDL بسیار مهم است:

بهره وری مطلقاندازه گیری توانایی یک شبکه برای تبدیل نور ورودی به نظم های خاص تکثیر، نشان دهنده عملکرد تکثیر اساسی آن است.این امر نیاز به کنترل دقیق و اندازه گیری قدرت نور حاد و شکسته دارد.

بهره وری نسبیاین روش توانایی شکاف بین حالت های قطبی شدن را در شرایط خاص مقایسه می کند. بر خلاف اندازه گیری های مطلق، این روش بر روی تفاوت های قطبی شدن و نه عملکرد کل شبکه تمرکز می کند.به طور معمول فقط نیاز به اندازه گیری شدت نسبی بین حالت های قطبی.

انتخاب بستگی به الزامات درخواست دارد:

• استفاده از بهره وری مطلق در هنگام ارزیابی عملکرد کل شبکه، مانند تجزیه و تحلیل بودجه انرژی.
• بهره وری نسبی برای ارزیابی PDL در هنگام ارزیابی تفاوت های وابسته به قطبی شدن کافی است.

صرف نظر از روش، شرایط اندازه گیری سازگار برای هر دو حالت قطبی ضروری است تا از معرفی اشتباهات اندازه گیری جلوگیری شود.

• محدوده طول موج عملیاتی:مطمئن شوید که ویژگی های PDL پایین شبکه طیف مورد نیاز شما را پوشش می دهد.
• بهره وری دیفرانکشن:از شبکه هایی با کارایی کافی برای نیازهای سیستم خود انتخاب کنید.
• نسبت انقراض قطبی شدن:توانایی شبکه را برای سرکوب حالت های قطبی ناپسند ارزیابی کنید.
• اندازه و بسته بندی:فاکتورهای فرم مناسب برای نیازهای ادغام سیستم خود را انتخاب کنید.

با ارزیابی دقیق این پارامترها، مهندسان می توانند شبکه های بهینه کم PDL را برای به حداکثر رساندن عملکرد سیستم نوری انتخاب کنند.

فراتر از این ملاحظات، PDL وابستگی درجه حرارت را نشان می دهد. تغییرات حرارتی شاخص های شکنندگی فیبر و اجزای و فشارهای مکانیکی را تغییر می دهد و بر حالت های قطبی و مقادیر PDL تأثیر می گذارد.در کاربردهای حساس به دما، مهندسان باید این رابطه را در نظر بگیرند و استراتژی های کاهش را اجرا کنند.

راه حل های بالقوه شامل استفاده از مواد کم گسترش حرارتی یا پیاده سازی تکنیک های جبران دما برای تثبیت عملکرد PDL است.

با پیشرفت تکنولوژی ارتباطات نوری، الزامات PDL همچنان سخت تر می شوند.و تکنیک های تولید برای ایجاد اجزای نوری با PDL پایین تر و عملکرد بالاتر. Emerging approaches like subwavelength grating structures for precise polarization control and advanced dielectric thin-film materials for reduced polarization sensitivity promise to expand the boundaries of optical communication capabilities.