Mikä on kuitupolarisaation ohjain?

Mikä on kuitupolarisaation ohjain?
Määritelmä: Laite, joka voi säätää valon polarisaatiotilaa optisissa kuiduissa. Monetkuituoptiset laitteet, kuten interferometrit, vaativat kykyä hallita valon polarisaatiotilaa kuidussa. Siksi on kehitetty erityyppisiä kuidun polarisaatiosäätimiä.
Lepakkokorvan ohjain taivutetussa optisessa kuidussa
Yleinenpolarisaatiosäädinsaavutetaan taivuttamalla (tai kelaamalla) optisia kuituja kahtaistaittumisen aikaansaamiseksi. Kokonaisviive (kaksaistaittumisen suuruus) on verrannollinen kuidun pituuteen ja kääntäen verrannollinen taivutussäteeseen. Se liittyy myös optisen kuidun tyyppiin. Joissakin tapauksissa optinen kuitu voidaan kelata useita kertoja tietyllä taivutussäteellä, jolloin saadaan viive λ/2 tai λ/4.

Kuva 1: Lepakoiden korvan polarisaatiosäädin, joka koostuu kolmesta valokuitukäämistä, jotka voivat pyöriä tulevan kuidun akselia pitkin.
Yleensä kolmea kelaa käytetään pylvään muodostamiseen, keskimmäisen kelan ollessa puoliaaltolevy ja kahden sivun kelat neljännesaaltolevyinä. Jokainen kela voi pyöriä tulevan ja lähtevän optisen kuidun akselin suuntaisesti. Säätämällä kolmen kelan suuntaa tietyn tuloaallonpituuden polarisaatiotila voidaan muuntaa miksi tahansa lähtöpolarisaatiotilaksi. Polarisaatioon kohdistuva vaikutus liittyy kuitenkin myös aallonpituuteen. Suurilla huipputehoilla (yleensä erittäin lyhyissä pulsseissa) tapahtuu epälineaarista polarisaation rotaatiota. Kuituoptisen kelan halkaisija ei voi olla liian pieni, muuten taivuttaminen aiheuttaa lisää taivutushäviöitä. Toinen kompaktimpi ja epälineaarisuudelle vähemmän herkkä tyyppi hyödyntää optisten kuitujen voimakasta kahtaistaittumista (polarisaation säilymistä) kuitukelojen sijaan.
PakattuKuitupolarisaation ohjain
On olemassa laite, joka voi saada aikaan muuttuvia aaltolevyjä, jotka voivat puristaa optisten kuitujen pituutta tiettyyn pisteeseen vaihtelevien paineiden alaisena. Kiertämällä ja puristamalla optista kuitua vähitellen akselinsa ympäri ja puristamalla sitä tietylle etäisyydelle puristusosasta voidaan saada mikä tahansa lähtöpolarisaatiotila. Itse asiassa sama suorituskyky kuin Babinet Soleil -kompensaattorilla (eräänlainen bulkkityyppinenoptinen laite(jotka sisältävät kaksi kahtaistaittavaa kiilaa), voidaan saada aikaan, vaikka niiden toimintaperiaatteet ovat erilaiset. Voidaan käyttää myös useita puristusasentoja, joissa vain paine, ei pyörimiskulma, muuttuu. Paineenmuutokset saavutetaan yleensä pietsosähköisillä muuntimilla. Tämä laite voi toimia myös polarisaattorina, jossa pietsosähköistä laitetta ohjataan eri taajuuksilla tai satunnaisilla signaaleilla.