الاستقطاب الحفاظ على تقنيات الترابط والاقتران والعزل: النظريات والاستخدامات في العالم الحقيقي
تعد تكنولوجيا صيانة الاستقطاب (PM) الآن ميزة مهمة لأنظمة الاتصالات البصرية والاستشعار الحديثة ، خاصة عندما يحتاج استقطاب الضوء إلى البقاء نفسه. الاتصالات المتبادلة والمربطات والعزلات PM هي أجزاء مهمة تجعل من الممكن للضوء المستقطب أن يمر عبر شبكات الألياف بطريقة ثابتة وموثوقة. وهذا مهم لتطبيقات مثل الاتصالات المتماسكة والجيروسكوبات الألياف البصرية وأنظمة المعلومات الكمية.
الحفاظ على الألياف الاستقطاب هو أهم جزء من تكنولوجيا PM. ولها بنية جوهرية غير متناظرة ، والتي عادة ما تكون بيضاوية أو ناتجة عن الإجهاد من خلال أجزاء مكسورة مثل تصاميم باندا أو ربطة القوس. هذه الهياكل تحافظ على حالة استقطاب الضوء عن طريق إحداث فرق كبير بين محاور الانتشار السريع والبطيء. هذا يحافظ على الارتباط المتقاطع إلى الحد الأدنى ، حتى عندما تتغير البيئة. يستخدم الناس عادة نسبة الانقراض (ER) ، وفقدان الإدراج (IL) ، وفقدان العودة (RL) للحكم على جودة أجزاء PM. إير أكبر يعني أن الاستقطاب يحافظ عليه بشكل أفضل.
PM Interconnects هي الأجزاء الرئيسية التي تشكل الأنظمة المستقرة للاستقطاب. لتجنب التحدث المتقاطع للاستقطاب ، من المهم مواءمة المحور البطيء بين الموصلات بدقة كبيرة. للحصول على المواءمة الزاوية ضمن ± 0.5 درجة، يتم تطبيق عمليات الاندماج المتقدمة وتلميع الموصلات. هذا يبقي الأداء البصري مستقرا حتى عندما يكون هناك ضغط ميكانيكي أو حراري.
المقابلات PM مهمة جدا لتقسيم أو الجمع بين الطاقة مع الحفاظ على استقطاب المدخلات نفسها. يجب على المقابلات PM أن تصف محور الكسر الثنائي للأليفين بالضبط. يتم تصنيعها باستخدام تكنولوجيا الدائرة المزدوجة المزدوجة المزدوجة (FBT) أو الدائرة المزدوجة المزدوجة (PLC). وهي مصنوعة لأشياء مثل أجهزة استشعار التداخل وأنظمة الكشف المتماسكة ، حيث يكون لاستقرار الاستقطاب تأثير مباشر على جودة الإشارة. أهداف الأداء الشائعة هي خسارة الإدراج أقل من 0.3 ديسيبل ونسبة انقراض الاستقطاب أكثر من 20 ديسيبل.
يحافظ معزولات PM على مصادر الليزر والأجزاء الحساسة آمنة من الضوء الذي يرتد ذهابا وإيابا ، مما يمكن أن يسبب عدم الاستقرار أو الضرر. عزلات PM تسمح للضوء في اتجاه واحد بينما تحجب في الاتجاه الآخر. يقومون بذلك باستخدام دوارات فاراداي والبلورات المكسورة، والتي لا تغير حالة الاستقطاب. إنها مهمة جدا للحفاظ على أنظمة الليزر عالية الدقة مستقرة وهادئة.
في الممارسة العملية ، يمكن لمصممي الأنظمة تطوير بنيات قوية يمكن أن تعمل في ظروف صعبة مع فقدان إشارة قليلة عن طريق الجمع بين اتصالات PM والمربطات والعزلات. التقدم المستمر في تصميم التعبئة والتغليف والمواد ذات الخسارة المنخفضة وإجراءات المواءمة لا يزال يجعل الأشياء أكثر موثوقية وقابلية للتوسع.
وبما أن الشبكات البصرية تصبح أسرع وأكثر دقة في الاستشعار، فإن الحاجة إلى أنظمة الحفاظ على الاستقطاب ستستمر في النمو. ومن المتوقع أن تركز الأبحاث المستقبلية على أجهزة PM الهجينة، والتكامل مع رقائق الضوئية، وتحسين استقرار درجة الحرارة، مما يسهل تطبيق أوسع نطاقا عبر الاتصالات والدفاع وتقنيات الكم.