Definição: Fibra de manutenção de polarização são fibras ópticas especiais com forte birrefringência integrada, preservando a polarização linear orientada corretamente de um feixe de entrada.

Princípio das fibras de manutenção da polarização

As fibras ópticas sempre exibem algum grau de birrefringência, mesmo que tenham um design circularmente simétrico, porque na prática sempre há alguma quantidade de estresse mecânico ou outro efeito que quebra a simetria. Como consequência, a polarização da luz que se propaga na fibra gradualmente muda de forma descontrolada (e dependente do comprimento de onda), o que também depende de qualquer curvatura da fibra e de sua temperatura.

O problema mencionado pode ser corrigido usando uma fibra de manutenção de polarização, que não é uma fibra sem birrefringência, mas, ao contrário, uma fibra especial com uma forte birrefringência incorporada (fibra de alta birrefringência ou fibra HIBI, fibra PM). Desde que a polarização da luz lançada na fibra esteja alinhada com um dos eixos birrefringentes, esse estado de polarização será preservado mesmo que a fibra seja dobrada. O princípio físico por trás disso pode ser entendido em termos de acoplamento de modo coerente. As constantes de propagação dos dois modos de polarização são diferentes devido à forte birrefringência, de modo que a fase relativa de tais modos de copropagação se afasta rapidamente. Portanto, qualquer distúrbio ao longo da fibra pode efetivamente acoplar ambos os modos apenas se tiver um componente de Fourier espacial significativo com um número de onda que corresponda à diferença das constantes de propagação dos dois modos de polarização. Se essa diferença for grande o suficiente, as perturbações usuais na fibra estão variando muito lentamente para fazer o acoplamento de modo efetivo.

Maneiras de realizar fibras de manutenção de polarização

Um método comumente usado para introduzir birrefringência forte é incluir duas hastes de tensão (não necessariamente cilíndricas) de uma composição de vidro modificada (com um grau diferente de expansão térmica) na pré-forma em lados opostos do núcleo (Figura 1). Quando uma fibra é extraída de tal pré-forma, os elementos de tensão causam algum estresse mecânico com uma orientação bem definida. Outra variante dessa abordagem é ter um revestimento elíptico de vidro diferente ao redor do núcleo.

Figura 1: Fibra PANDA de manutenção de polarização (à esquerda) e fibra de gravata borboleta (à direita). Os elementos de tensão embutidos, feitos de um tipo diferente de vidro, são mostrados com um tom de cinza mais escuro.

Outra técnica é usar um núcleo elíptico causando a chamada birrefringência de forma [1]. Aqui, a própria forma elíptica, mesmo sem qualquer estresse mecânico, produz algum nível de birrefringência de forma.

Formulários

Fibras de manutenção de polarização são aplicadas em dispositivos onde o estado de polarização não pode ser desviado, por exemplo, como resultado de mudanças de temperatura. Exemplos são interferômetros de fibra, giroscópios de fibra óptica e certos lasers de fibra. Uma desvantagem de usar tais fibras é que geralmente é necessário um alinhamento exato da direção de polarização, o que torna a produção mais incômoda. Além disso, as perdas de propagação são maiores do que para a fibra padrão, e nem todos os tipos de fibras são facilmente obtidos na forma de preservação da polarização.

Máquina para conectar fibras PM

O emendador de fusão de fibra de manutenção de polarização SHINHO S-12 (PM) é com a mais recente tecnologia de alinhamento de fibra precisa, tem desempenho muito estável e baixa perda de fusão, é especialmente projetado para fibras Panda, gravata borboleta e elípticas.

Se você estiver interessado na máquina de emenda de fibra, entre em contato com a Shinho Fiber Communication Co., ltd para obter mais informações.