ما الذي يمكن استخدام ألياف PM؟

(1) مقياس التداخل

تشمل تطبيقات ألياف الجسيمات الدقيقة الاتصالات ، والطب ، وأجهزة الاستشعار ، وما إلى ذلك. التطبيق النموذجي هو استخدام التداخل للقياس لضمان أن الضوء الذي ينتشر في ذراع الإشارة والذراع المرجعي لمقياس التداخل يتم دائمًا إعادة تجميعهما بنفس حالة الاستقطاب ، ويتم استخدام الألياف الضوئية لضمان تداخل الطور البصري لمنع توهين الإشارة . إذا تم استخدام الألياف التقليدية أحادية الوضع ، فإن حالة الاستقطاب للضوء المنتشر في كل ذراع ستتغير بشكل مستقل مع مرور الوقت ، مما يؤدي إلى تحلل الإشارة المعاد بناؤها بين الحد الأقصى والصفر عندما تتغير حالة الاستقطاب النسبية لشكل الموجة في نطاق 360 درجة.

باختصار ، فإن المبدأ الأساسي لقناة PMF يطلق قدرته على استخدامه في مقاييس التداخل. لذلك في مجالات التطبيق الرئيسية ، يتعلق الأمر بقياس التداخل.

(2) جيروسكوب الألياف البصرية

جيروسكوب الألياف البصرية (FOG) هو نوع من مستشعرات الألياف الضوئية التداخلية التي حققت نجاحًا تجاريًا كبيرًا. في جوهره ، FOG هو نوع من مستشعر الدوران والسرعة ، والذي يتكون بشكل عام من ثلاثة استقطاب للحفاظ على حلقات استشعار الألياف ، كل حلقة تتوافق مع درجة الحرية المطلوبة (من حيث الطائرات: لفة ، ودرجة الانعراج). ينبعث الضوء في وقت واحد إلى نهايات الألياف (طرفان) لكل حلقة استشعار ويعاد تجميعها في الكاشف. إذا دارت حلقة المستشعر ، فسيكون هناك اختلاف معين في مسافة انتقال الضوء في اتجاهي النقل الداخلي ، وسيحدث تحول تردد دوبلر (تأثير Sagnac). نتيجة لذلك ، ستكون طور حزمة الإرسال الأمامية وحزمة الإرسال الخلفية مختلفة ، وسيحدث التداخل بسبب حزمتين متماسكتين.

يوضح التصميم الأساسي للضباب بجدارة المزايا الرئيسية لاستخدام الألياف الضوئية كعنصر استشعار ضوئي جوهري ؛ تتميز الألياف الضوئية بقدرتها على توجيه الضوء والانحناء ، لذا يمكنها تقييد المسار البصري الطويل جدًا إلى حجم مادي صغير. تعمل أطوال المسارات الأطول هذه على تضخيم التأثيرات الضوئية الضعيفة نسبيًا ، مما يجعل من الممكن صنع مستشعرات عالية الدقة مدمجة للغاية. تتكون حلقة استشعار الضباب النموذجية من 200 إلى 5000 متر من الألياف التي تحافظ على الاستقطاب ، والتي تعتمد على أداء الدقة المطلوب. الأداء الحالي كافٍ لتحدي دقة جيروسكوب الليزر (تستخدم طائرات بوينج جيروسكوب الليزر).

من ناحية أخرى ، يتقلص حجم الجيروسكوب. في عام 1920 ، تم إجراء أول عرض للمبادئ الأساسية للضباب باستخدام بصريات الفضاء الحر ، والتي تم نشرها على مساحة عدة كيلومترات مربعة. في المقابل ، يمكن إجراء نفس القياس الآن في حلقة استشعار أصغر من فم فنجان الشاي.

(3) اتصالات متماسكة

منذ أقدم تقنيات الألياف الخاصة ، تم استخدام الألياف التي تحافظ على الاستقطاب في مجال الاتصالات. يتابع البشر باستمرار عرض النطاق الترددي العالي ، وقد أدى تطور التكنولوجيا إلى ارتفاع معدل الرموز ، والمزيد من القنوات المتوازية ، وتقنية التعديل المعقدة عالية المستوى. في الوقت الحاضر ، تطور الاتصال البصري المتماسك إلى نظام كبير جدًا ، وهناك الكثير من التقنيات المتقدمة في التعديل والانبعاث والاستقبال المتماسك.

تكنولوجيا الاتصالات هي في الأساس إرسال الإشارات واستقبالها. المبدأ الأساسي للاتصال البصري المتماسك: عند المرسل. يستخدم التعديل البصري الخارجي لتعديل تعديل السعة وتعديل الطور وتعديل التردد للإشارة إلى الموجة الحاملة الضوئية ، ويتم إرسال الإشارة من خلال المعالجة الخلفية. بعد الوصول إلى الطرف المستقبل ، يمر أولاً بمعالجة التعادل ، ثم يدخل إلى الخلاط البصري ليختلط بشكل متماسك مع الإشارة الضوئية التي يولدها المذبذب البصري المحلي ، وأخيراً يستقبله الكاشف. في أوائل التسعينيات ، مع ظهور مضخم الألياف المشبعة بالإربيوم (EDFA) والجمع بين مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) ، تم تشكيل طريقة أكثر فعالية. الحل العام للإرسال ذي النطاق الترددي العالي بدون مكرر ينضج تدريجياً. لفهم الاتصال البصري المتماسك بالتفصيل ، نحتاج إلى معرفة الكثير من التقنيات والمصطلحات ذات الصلة ، مثل إزالة تشكيل I / Q ، وتعديل ook ، وتعديل BPSK ، والكوكبة ، وما إلى ذلك ، لا تزال التكنولوجيا تتطور ، ونحن بحاجة إلى تعلم هذا الجزء معاً.

كتقنية خاصة ، غالبًا ما يتم استخدام الاتصال المتماسك في التطبيقات التي تحتاج إلى معالجة كمية كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي ، لا سيما في نشر رادار الصفيف التدريجي العسكري.

(4) البصريات المتكاملة ， IO

يتم استخدام الألياف التي تحافظ على الاستقطاب في معالجة إشارة مستشعر قياس التداخل ونقل أو اكتشاف الاتصالات التقليدية والمتماسكة. تقنية أخرى مهمة هي البصريات المتكاملة (IO).

تتم مصادفة الإدخال / الإخراج بشكل متكرر في مشكّلات LiNbO3 المستخدمة في مرسلات الاتصالات. يتكون المغير النموذجي من شريحة نيوبات الليثيوم يتم فيها نشر أدلة موجية مخدرة بثاني أكسيد التيتانيوم وتكون الأقطاب الكهربائية الذهبية على كلا الجانبين. يمكن أن توفر ألياف الذيل من PMF حالة استقطاب مستقرة وتتوافق مع محور الانكسار للرقاقة. تعتمد وظيفة الجهاز على تأثير Pockels. عندما يتم تطبيق جهد على القطب ، يتغير معامل الانكسار للركيزة بالتناسب مع الجهد. يمكن استخدام التغيير النهائي لطول المسار البصري الفعال لتوليد التداخل. وفقًا للتصميم الدقيق لـ TiO2 Doped Waveguide ، يمكن معالجته لتوفير تعديل الطور أو التردد أو السعة ، وحتى تبديل الطاقة الضوئية بين القنوات.

(5) قياس شدة الدوبلر بالليزر وقياس السرعة

في كثير من الحالات ، تتمثل وظيفة PMF في توفير نظام نقل مرن ، مما يجعل معالجة الإشارات الضوئية الضعيفة ممكنة. على سبيل المثال ، يعد مقياس شدة الدم بالليزر (LDV) ومقياس شدة الدم الدوبلري بالليزر (LDV) من التقنيات غير المتصلة لقياس السرعة. يتم تطبيق هذه التقنية على تدفق الهواء في أنفاق الرياح وتدفق الدم في الأوردة والشرايين. يتم تحديد السرعة عن طريق قياس انزياح دوبلر للضوء المنتشر من السائل. من أجل القياس ، ينقسم الضوء المستقطب خطيًا من مصدر الليزر إلى مكونين متساويين وينتقل إلى موضع القياس من خلال استقطابين يحافظان على الألياف بنفس الطول.

عند إخراج PMF ، تركز العدسة شعاعين على نقطة صغيرة في السائل المتحرك. في هذا الوقت ، تتلاقى الحزمان لتشكيل هامش تداخل. تشتت الجزيئات الصغيرة في السائل الضوء من كل شعاع بترددات دوبلر مختلفة قليلاً لأنها تتحرك بالنسبة لاتجاهي الشعاعين. سيتم جمع بعض الضوء المبعثر بواسطة الألياف متعددة الأنماط ذات القطر الأساسي الأكبر وإرسالها إلى جهاز الكشف الضوئي. هنا ، يتم الجمع بين الترددين لتشكيل نبضة فورية. يرتبط تردد النبض خطيًا باختلاف تردد دوبلر الناتج عن كل شعاع ليزر ، ويتم تحديد العلاقة الخطية بين تردد النبض وسرعة الجسيمات ، مما يشكل جهاز اختبار كاملًا.

（6） المزيد من التطبيقات (مجمع مضخة EDFA ، مخطط قمع الانعكاس ، مستشعر التيار والتصوير المقطعي البصري)

· استخدام الألياف التي تحافظ على الاستقطاب يمكن أن يحقق النقل عن بعد للضوء المستقطب ، والذي يمكن أن يمتد إلى تطبيقات أخرى في الصناعة بأكملها. مع تطور بنية نظام الاتصالات السلكية واللاسلكية ، فإن EDFA مطلوب لزيادة إنتاج الطاقة بشكل مستمر. في بعض التصميمات ، يتم تحقيق ذلك من خلال مضاعفة الاستقطاب لـ 980 نانومتر أو صمام ثنائي المضخة 1480 نانومتر. وبالمثل ، يتم تغليف الصمام الثنائي للمضخة في PMF بواسطة ألياف الذيل لتحقيق المخطط القائم على الاستقطاب لقمع الانعكاس الخلفي.

من بين المستشعرات ، تطورت صناعة الاستشعار الحالية لتأثير فاراداي تدريجياً. كجهاز استقطاب ، يعتمد المستشعر الحالي على إرسال حالة استقطاب مستقرة ومعروفة إلى رأس المستشعر ، وعادةً ما يتم تحقيقه عن طريق الاستقطاب الذي يحافظ على الألياف.

في الطب ، يُطلق على المرضى المصابين بأمراض القلب التاجية اسم "انسداد كلي مزمن" (CTO) ، أي أن الأوعية الدموية مسدودة تمامًا. يستخدم الأطباء قسطرة خاصة أو "سلك توجيه" للتشخيص ، وهو ما يعرف بتقنية OCT. يمكن إرجاع أصل تقنية OCT إلى قياس الانعكاس البصري المنخفض التماسك (OLCR) في صناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية في أواخر الثمانينيات. يستخدم OCT ضوء منخفض التماسك (النطاق العريض). يلعب الاستقطاب الذي يحافظ على الألياف أيضًا دورًا مهمًا فيه ، مما يتيح للجراحين تمييز العلاقة بين جدار الأوعية الدموية والانسداد الذاتي عن طريق الانعكاس البصري المتماسك (OCR) ، مما يؤدي إلى الاستئصال الآمن.

أصبح اتجاه تطبيق الاستقطاب الذي يحافظ على الألياف أكثر شمولاً. استفد جيدًا من مزايا الألياف الضوئية ، مدفوعة بإنترنت الأشياء ، وستكون هناك تطبيقات أكثر فائدة. كما هو مذكور في فصل تقنية جيروسكوب الألياف الضوئية ، تتمتع الألياف بخصائص توصيل وانحناء الضوء ، والتي يمكن أن تحد من المسار البصري الطويل جدًا إلى حجم مادي صغير وتضخيم التأثير البصري الضعيف نسبيًا ، وذلك لتحقيق ارتفاع مضغوط للغاية -مستشعر الدقة.

نحن المصنع المحترف لوصلات الانصهار الليفي PM ، تم تصميم جهاز الربط الانصهار للألياف S-12PM من أجل الربط بالألياف PM ، لمزيد من التفاصيل ، انقر هنا SHINHO S-12PM ماكينة الربط الانصهار للألياف .