Polarisasjonsvedlikeholdende fiber er bølgelengdeavhengig.Endring av bølgelengden påvirker mer enn den optiske frekvensen. Den endrer hvor fiberen opererer i forhold til cutoff, hvordan den grunnleggende modusen opptar kjernen og kledningen, modusfeltdiameteren, polarisasjonsslaglengden, bøyningsresponsen, dempningen og hvor godt fiberen kobler eller skjøter til neste komponent.
Navn som PM980, PM1060 og PM1550 er derfor nyttige produktfamilieetiketter, men de er ikke harde spektrale grenser. Coherents nåværende PM980-XP-spesifikasjon viser for eksempel en driftsbølgelengde på 970–1550 nm selv om fiberen er optimert rundt 980 nm. Den publiserte spesifikasjonen gir også en 920 ± 50 nm cutoff og en 6,6 ± 0,5 µm modusfeltdiameter ved 980 nm.Coherents PM980-XP-spesifikasjongir gjeldende verdier. :contentReference[oaicite:6]{indeks=6}
Det praktiske spørsmålet er derfor om den valgte fiberen og denferdig optisk komponentoppfylle kravene ved den faktiske driftsbølgelengden. For en bredere introduksjon til selve fiberstrukturen, FOCC'spolarisasjonsvedlikeholdende fiberoversiktdekker det grunnleggende PM-prinsippet, mens denne veiledningen konsentrerer seg om bølgelengdeavhengighet.
Rask svar: Hva endres når PM-fiberbølgelengden endres?
| Parameter | Hvorfor bølgelengde er viktig |
|---|---|
| Cutoff bølgelengde | Bestemmer om fiberen fungerer i det tiltenkte enkeltmodusregimet |
| Modusfeltdiameter | Endrer optisk kobling og skjøtekompatibilitet |
| Slå lengde | Polarisasjonsfaseutvikling avhenger av bølgelengde og dobbeltbrytning |
| Dempning | Tapsspesifikasjoner gjelder ved oppgitte testbølgelengder i stedet for universelt |
| Bøyefølsomhet | Modus innesperring og makrobend tap endres over det brukbare bølgelengdeområdet |
| PER og komponentytelse | Ferdige sammenstillinger bør verifiseres under de faktiske bølgelengdene, lanserings- og innrettingsforholdene |
Thorlabs beskriver det brukbare spektrale området til konvensjonell enkeltmodusfiber i forhold til cutoff og bøyekanten med lang bølgelengde, mens PM-fiberdokumentasjonen behandler modusfeltdiameter og slaglengde som bølgelengderelevante spesifikasjoner. :contentReference[oaicite:7]{indeks=7}
Hvorfor PM Fiber er bølgelengdespesifikk
Cutoff og enkeltmodusoperasjon
Konvensjonell enkeltmodusfiber har en avskjæring under hvilken en ekstra guidet rommodus kan støttes. Det gjør cutoff til et av de første feltene for å sjekke når en fiber designet for en bølgelengderegion vurderes for en annen. Thorlabs beskriver enkeltmodusbølgelengdeområdet som å ligge mellom fiberens avskjæring og bøyekanten med lang bølgelengde. :contentReference[oaicite:8]{indeks=8}
For et PM-system er dette spesielt viktig fordi polarisasjonsbevaring normalt spesifiseres for en bestemt guidet modus og utskytningstilstand. En 1550 nm fiber bør ikke behandles som en gyldig 980 nm PM-løsning bare fordi en optisk effektmåler viser at noe lys når den fjerne enden.
Den strukturelle utformingen har også betydning. PANDA- og Bow-Tie-fibre bruker forskjellige spenningsgeometrier for å skape dobbeltbrytning; FOCC-erSammenligning av PANDA vs Bow-Tie PM fiberdekker det konstruksjonsspørsmålet separat.
Hvorfor modusfeltdiameter endres med bølgelengde
Modusfeltdiameter, eller MFD, beskriver den tverrgående utstrekningen av den grunnleggende optiske modusen i stedet for bare den fysiske kjernediameteren. I en gitt trinnindeksfiber endres forholdet mellom bølgelengde, kjernestørrelse, numerisk blenderåpning og normalisert frekvens når bølgelengden endres. Det optiske feltet opptar derfor ikke nøyaktig den samme romlige fordeling ved hver bølgelengde.
Ettersom driftsbølgelengden beveger seg mot den mindre sterkt begrensede enden av en fibers brukbare område, kan den guidede modusen strekke seg lenger inn i kledningen. Den nøyaktige MFD-trenden avhenger av fiberens kjernegeometri, brytningsindeksprofil og NA, så den bør tas fra den relevante spesifikasjonen eller målingen i stedet for å utledes fra kjernediameteren alene. Thorlabs' MFD-veiledning understreker på samme måte at kobling til en enkeltmodusfiber avhenger av å matche den guidede modusen i stedet for bare å matche den fysiske kjernen. :contentReference[oaicite:9]{indeks=9}
Dette blir viktig ved fusjonsskjøter, laser-pigtails, modulatorer, koblinger og koblingsgrensesnitt med ledig plass. En rotasjonsmessig perfekt PM-akseskjøt kan fortsatt ha unødvendig optisk tap hvis de to modusfeltene er dårlig tilpasset.
Bølgelengden endrer også bøyefølsomheten
Modus innesperring er også en del av bøystapproblemet. Ettersom det guidede feltet blir mindre tett begrenset, kan bøying tillate mer optisk kraft å stråle fra bølgelederen. Dette er en grunn til at fiberprodusenter definerer en bøyekant med lang bølgelengde i stedet for å anta at en fiber forblir like tolerant for samme spolediameter gjennom hver bølgelengde den kan overføre. :contentReference[oaicite:10]{indeks=10}
For kveilede PM-enheter, kompakte moduler, gyroskoper og pakkede fotoniske komponenter, bør bøyeradiusen derfor kontrolleres under den faktiske bølgelengden og emballasjeforholdene i stedet for å kopieres fra en ikke-relatert fiberfamilie.
Beatlengden er også bølgelengdeavhengig
PM-fiber er avhengig av dobbeltbrytning: de effektive brytningsindeksene langs de to hovedpolarisasjonsaksene er forskjellige. For fasedobbeltbrytning kan slaglengdeforholdet skrives som:
LB = λ / Δn
hvor λ er den optiske bølgelengden og Δn er den effektive dobbeltbrytningen mellom hovedaksene. Fibercore definerer slaglengde som avstanden som en 2π relativ faseforskyvning utvikler seg over, og bemerker eksplisitt at slaglengden er bølgelengdeavhengig.Fibercores beat-lengdereferansegir den underliggende forklaringen. :contentReference[oaicite:11]{indeks=11}
Ligningen skal ikke brukes som en blind konverteringsregel. Selve dobbeltbrytningsbegrepet kan variere med bølgelengden, så en slaglengdeverdi målt ved 633 nm bør ikke automatisk multipliseres med 1550/633 og presenteres som den garanterte 1550 nm-verdien.
Dette er spesielt relevant når man sammenligner datablad. Fibercores nåværende Telecoms PM Fiber-familie, for eksempel, viser taktlengde ved 633 nm selv om HB980T, HB1250T, HB1480T og HB1500T er designet for mye lengre driftsbølgelengder. :contentReference[oaicite:12]{indeks=12}
980 vs 1060 vs 1550 nm PM Fiber
| Bølgelengderegion | Vanlig PM-kontekst | Viktige valgspørsmål |
|---|---|---|
| Rundt 980 nm | Pumpedioder, EDFA pumpebaner, pumpe pigtails, utvalgte lasersystemer | Cutoff, MFD ved 980 nm, pumpe/aktiv fiber skjøtematch, PER og optisk kraft |
| Rundt 1060/1064 nm | Yb lasersystemer, 1 µm strålelevering, sensing, modulatorer og laboratoriefotonikk | MFD samsvarer med aktiv fiber, kvalifisert bølgelengdeområde, PER, bøyeforhold og krafthåndtering |
| Rundt 1550 nm | Telekomfotonikk, koherent optikk, interferometri, FOG og optisk sensing | Lavtapsrekkevidde, MFD, PER, kontaktreturtap og kvalifisering av hver passiv komponent |
Tabellen beskriver vanlige designkontekster i stedet for universelle regler. Ulike PM-fibre kan overlappe spektralt, og det brukbare området til en ferdig kabel, kopler, belegg eller isolator kan være smalere enn den bare fiber.
PM Fiber Rundt 980 nm
980 nm-regionen er vanlig i optisk pumpe- og forsterkerarkitektur. Fibercores nåværende HB980T telekom PM-fiber er spesifisert for 980–1310 nm drift og viser pumpediode-pigtailer og erbium-dopet fiberforsterkere blant de typiske bruksområdene. Den nåværende siden spesifiserer også MFD ved 980 nm og rapporterer slaglengde ved hjelp av en referansemåling på 633 nm.Fibercore HB980T spesifikasjonergi gjeldende data. :contentReference[oaicite:13]{indeks=13}
Når du evaluerer en 980 nm-design, sammenligner du fiberens cutoff, MFD, dempning, beat-lengde testbølgelengde, nødvendig PER, optisk kraft og skjøtemål. FOCC-erPM FC/APC patchkablerer relevante når utformingen også krever en nøkkelformet PM-kontakt og definert aksejustering.
PM Fiber Rundt 1060 og 1064 nm
1060 nm og 1064 nm blir ofte vurdert innenfor den samme generelle 1 µm PM-fiberdesigndiskusjonen, men den valgte komponenten må fortsatt dekke det faktiske kildespekteret. Fibercores nåværende Standard PM Fiber-familie identifiserer HB1000 som en PM-fiber for bølgelengder over omtrent 1 µm-regionen og viser den sammen med bølgelengdespesifikke familier som strekker seg gjennom 1550 nm.Fibercores Standard PM Fiber-familiegir den nåværende familiesammenligningen. :contentReference[oaicite:14]{indeks=14}
For et Yb-dopet eller annet 1 µm lasersystem er seleksjonsproblemet vanligvis bredere enn "sender fiberen 1064 nm?" En passiv PM-pigtail kan trenge å skjøte til aktiv fiber, en pumpekombiner, en gitterseksjon eller en annen leveringsfiber. MFD og NA påvirker derfor matching i optisk modus, mens aksejustering bestemmer polarisasjonsforholdet over skjøten.
Strøm og emballasje kan også bli viktigere ved laserlevering enn i en laboratorie-jumper med lav effekt. Fiberen, kontakten, belegget, skjøten og den ferdige sammenstillingen bør alle være kvalifisert for den forventede optiske kraften i stedet for å utlede kraftkapasiteten fra bølgelengdekompatibilitet alene.
Hvis koblingstypene er forskjellige mellom instrumentene, vil FOCC-erPM hybrid patchkablergi et relevant eksempel på hvorfor bølgelengde, fibertype, koblingsnøkkel og de to endegrensesnittene må spesifiseres sammen.
PM Fiber Rundt 1550 nm
Ved 1550 nm er PM-fiber mye brukt i telekomfotonikk, interferometri, koherent deteksjon, optisk sensing, gyroskoper og lasersystemer med smal linjebredde. Fibercores nåværende Standard PM-familie identifiserer HB1500 for bølgelengder over 1520 nm-regionen, mens telekomfamilien inkluderer HB1500T-varianter for 1520–1650 nm. :contentReference[oaicite:15]{indeks=15}
Valget avhenger fortsatt av mer enn bølgelengden. Ingeniører bør sjekke MFD, demping ved oppgitt testbølgelengde, bøyeforhold, PER, koblingsorientering, krav til returtap og bølgelengdeområdet for hver komponent som er koblet til PM-fiberen.
For ferdige kabelsammenstillinger, FOCC-erpolarisasjonsvedlikeholdende patchledningutvalget gir den bredere produktkonteksten, mensPM fiber patch kabel valgadresserer FC, SC, LC og relaterte koblingsbeslutninger uten å duplisere bølgelengdediskusjonen her.
Kan samme PM-fiber fungere med mer enn én bølgelengde?
Ja, i noen tilfeller. PM980-XP er et nyttig eksempel fordi Coherent for øyeblikket spesifiserer den bare fiberen for 970–1550 nm selv om nøkkelparametere som MFD, demping, cutoff og slaglengde er gitt rundt 980 nm designpunktet. :contentReference[oaicite:16]{indeks=16}
Det fører til to separate kvalifikasjonsspørsmål:
- Kan den nakne fiberen lede den nødvendige bølgelengden innenfor det spesifiserte driftsområdet?
- Er den ferdige PM-komponenten kvalifisert for den bølgelengden?
En patchkabel kan inkludere koblingsjustering, polering, AR-belegg, mekanisk emballasje eller andre funksjoner hvis bølgelengdeytelse ikke er identisk med den underliggende bare fiber. Thorlabs sin AR-belagte PM-kabeldokumentasjon, for eksempel, skiller eksplisitt det spesifiserte AR-belegget fra det underliggende fiberområdet. :contentReference[oaicite:17]{indeks=17}
Det samme prinsippet gjelder for FOCCAR-belagte PM patchkabler: fiberen og belegget er separate bølgelengdeavhengige elementer i den ferdige optiske banen.
Bølgelengde betyr noe når du skjøter PM-fiber
PM-spleising har to forskjellige innrettingsproblemer. Den første er rotasjon: den raske eller langsomme aksen til en fiber må være på linje med den tiltenkte aksen til den neste fiberen. Den andre er matching i optisk modus.
Hvis to PM-fibre har signifikant forskjellige modusfelt ved driftsbølgelengden, kan en skjøt være godt justert i polarisering og likevel introdusere unødvendig koblingstap. Dette er grunnen til at MFD ved den virkelige systembølgelengden vanligvis er mer informativ enn bare å sammenligne kjernediametre.
Dette er viktig når du kobler PM passiv fiber til Yb-dopet fiber, laser pigtails, modulator pigtails, pumpebaner eller PM fibre optimert for forskjellige spektrale områder. Når koblingsseksjoner brukes i stedet for direkte skjøting, blir aksekiling en annen del av systemet. FOCC-erFC/PC polarisasjonsvedlikeholdende fiberenheter ett eksempel på et tastet PM-grensesnitt oppført i gjeldende produktstruktur.
Dobbelbølgelengdesystemer: 980 nm pumpe og 1550 nm signal
Et system med to bølgelengder gjør forskjellen mellom fiberkvalifisering og komponentkvalifisering spesielt tydelig. En forenklet arkitektur kan inneholde:
980 nm pumpe + 1550 nm signal → PM WDM / koblingstrinn → PM optisk seksjon
Selv om én PM-fiber kan lede begge bølgelengdene, må WDM, kopler, isolator, belegg, koblingsgrensesnitt, detektorbane og polarisasjonsspesifikasjon fortsatt kontrolleres ved bølgelengdene de faktisk bærer.
FOCC-erpolarisasjonsvedlikeholdende filter/koblingillustrerer hvorfor en bølgelengdeselektiv komponent trenger sin egen spesifikasjon. Det samme systemet kan også bruke enASE bredbånds lyskildeellerSLD bredbåndskilde, i så fall blir hele kildespekteret viktigere enn en enkelt nominell bølgelengde.
Hvordan velge PM-fiber etter bølgelengde
| Sjekke | Hva skal spesifiseres | Hvorfor det betyr noe |
|---|---|---|
| Kildespekter | Senterbølgelengde og full driftsbåndbredde | Avstembare eller bredbåndskilder kan ikke representeres med ett nominelt tall |
| Avskjæring | Produsentens spesifiserte grenseverdi eller enkeltmodusområde | Den korteste bølgelengden må forbli i det tiltenkte modale regimet |
| MFD og NA | Verdier som er relevante for driftsbølgelengden | Kontrollerer kobling og skjøtekompatibilitet |
| Slå lengde | Verdi sammen med målebølgelengden | Forhindrer ugyldige kryssbølgelengdesammenligninger |
| Dempning | Tap ved spesifisert testbølgelengde | Tap ved en bølgelengde bør ikke antas ved en annen |
| Polarisering | Rask/langsom akse, mål PER, koblingsnøkling | Definerer det faktiske PM-ytelseskravet |
| Skjøtemål | Fiberfamilie, MFD, NA og akseorientering | Lavt spleisetap og god polarisasjonsinnretting er separate krav |
| Bøy og pakk | Faktisk spolediameter og ruteforhold | Bøyeresponsen endres med bølgelengde og innesperring |
| Ferdig komponent | Kvalifisert utvalg av koblinger, belegg, isolatorer og koblinger | Sammenstillingen kan være spektralt smalere enn den bare fiber |
Test PER ved bølgelengden som betyr noe
PER skal ikke kopieres fra én bølgelengde eller én sammenstilling og behandles som bevis på en annen driftstilstand. Det målte resultatet avhenger av lanseringsjustering, kontaktnøkkelens nøyaktighet, skjøterotasjon, spenning, bøyninger, fiberlengde og det optiske testoppsettet.
Et 980 nm-system er derfor bedre støttet av et PER-resultat oppnådd under relevante 980 nm-forhold enn av en ikke-relatert 1550 nm-rapport. For leverandørkvalifisering bør en testrapport identifisere testbølgelengde, fibertype, kabellengde, koblingskonfigurasjon, aksekonvensjon, innsettingstap, PER og relevante oppsettforhold.
FOCC-erpolarisasjonsutryddelsesforholdstesterogPM enhetstestplattformer direkte relevante når den ferdige sammenstillingen, i stedet for bare den bare fiberen, må verifiseres.
Vanlige PM-fiberbølgelengdefeil
| Feil | Hvorfor det forårsaker problemer |
|---|---|
| Velg kun fra et PM980 eller PM1550 etternavn | Familienavnet definerer ikke alle bølgelengdeavhengige parametere |
| Ignorerer cutoff | Fiberen kan falle utenfor sitt tiltenkte romlige modusregime |
| Sammenligning av beatlengde uten testbølgelengden | Slaglengden er bølgelengdeavhengig og kan ikke sammenlignes pålitelig uten referansebølgelengden |
| Skjøting etter kjernediameter alene | Feltene for optisk modus kan fortsatt være feil |
| Forutsatt at den komplette monteringen dekker hele spekteret av bare fiber | Belegg, WDM-er, koblere og andre komponenter kan ha smalere kvalifiserte båndbredder |
| Tester PER ved en urelatert bølgelengde | Resultatet representerer kanskje ikke den faktiske systemtilstanden |
FAQ
Spørsmål: Er PM980-fiber bare for 980 nm?
A: Nei. Det avhenger av den spesifikke fiberen. Coherent spesifiserer for øyeblikket PM980-XP for 970–1550 nm, selv om flere optiske parametere er spesifisert ved 980 nm fordi det er dens viktigste designregion. :contentReference[oaicite:18]{indeks=18}
Spørsmål: Kan PM980-fiber brukes ved 1064 nm?
A: Det kan når den valgte fiberen og den ferdige monteringen er kvalifisert ved 1064 nm. Driftsområdet, MFD, PER-krav, skjøtemål, strøm, kontakt og andre komponenter må fortsatt kontrolleres.
Spørsmål: Er 1060 nm PM-fiber det samme som 1064 nm PM-fiber?
A: Ikke automatisk. De dekkes ofte av den samme 1 µm fiberfamilien, men det faktiske driftsområdet må inkludere laserbølgelengden og båndbredden. Fibercores nåværende standard PM-serie inkluderer en HB1000-familie beregnet for 1 µm-regionen. :contentReference[oaicite:19]{indeks=19}
Spørsmål: Kan en PM1550-fiber brukes ved 980 nm?
A: Det bør ikke antas. En fiber optimalisert for 1550 nm-regionen kan være under det tiltenkte avskjæringsregimet ved 980 nm. Sjekk produsentens avskjærings- og driftsområde først.
Spørsmål: Kan jeg beregne 1550 nm slaglengde direkte fra en dataarkverdi på 633 nm?
A: Bare som et grovt konseptuelt estimat under forenklede forutsetninger. Fordi selve dobbeltbrytningen kan variere med bølgelengden, bør et enkelt bølgelengdeforhold ikke presenteres som den garanterte slaglengden ved en annen bølgelengde. :contentReference[oaicite:20]{indeks=20}
Spørsmål: Kan én PM-kabel bære både 980 nm og 1550 nm?
A: Potensielt hvis den bare fiberen og hele kabelen er kvalifisert for begge bølgelengder. Kravene til tilkoblet WDM, kobling, isolator, belegg, koblinger og polarisasjon må også kontrolleres uavhengig.
Endelig ingeniørregel
PM980, PM1060 og PM1550 er nyttige startetiketter, ikke komplette tekniske spesifikasjoner. En pålitelig bølgelengdebeslutning starter med cutoff og det faktiske kildespekteret, og kontrollerer deretter MFD, dempning, referansebølgelengde for slaglengde, polarisasjonskrav, skjøtekompatibilitet og bøyeforhold.
Den siste kontrollen er den ferdige optiske banen. En bar PM-fiber kan dekke et bredt bølgelengdeområde mens en kopler, belegg, koplingsmontering eller annen komponent dekker bare deler av den.
FOCC er brederepolarisasjonsvedlikeholdende produktspekterkan brukes til å sammenligne relaterte PM-komponenter. For en bølgelengdespesifikk sammenstilling, oppgi kildebølgelengden og båndbredden, PM-fibertype, MFD eller skjøtemål, nødvendig akse, PER, koblingskonfigurasjon, lengde, optisk effekt og testkrav gjennomFOCC-forespørselsside.
