ഇഒ മോഡുലേറ്റർ സീരീസ്: ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ സൈക്ലിക് ഫൈബർ ലൂപ്പുകൾ

"സൈക്ലിക് ഫൈബർ റിംഗ്" എന്താണ്? നിങ്ങൾക്ക് ഇതിനെക്കുറിച്ച് എത്രത്തോളം അറിയാം?

നിർവചനം: പ്രകാശത്തിന് പലതവണ സൈക്കിൾ ചവിട്ടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ റിംഗ്.

ഒരു സൈക്ലിക് ഫൈബർ റിംഗ് എന്നത്ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഉപകരണംഇതിൽ പ്രകാശത്തിന് പലതവണ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് പ്രധാനമായും ദീർഘദൂര ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ സംവിധാനത്തിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പരിമിതമായ നീളം പോലുംഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ, സിഗ്നൽ ലൈറ്റ് പലതവണ വളഞ്ഞുകൊണ്ട് വളരെ ദൂരത്തേക്ക് കടത്തിവിടാൻ കഴിയും. സിഗ്നലിന്റെ പ്രകാശ നിലവാരത്തെ ബാധിക്കുന്ന ദോഷകരമായ ഫലങ്ങളും ഒപ്റ്റിക്കൽ നോൺലീനിയാരിറ്റിയും പഠിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, ഒരു ലൈനിന്റെ വീതി അളക്കാൻ സൈക്ലിക് ഫൈബർ ലൂപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.ലേസർ, പ്രത്യേകിച്ച് ലൈൻവിഡ്ത്ത് വളരെ ചെറുതാണെങ്കിൽ (<1kHz). ഇത് സെൽഫ്-ഹെറ്ററോഡൈൻ ലൈൻവിഡ്ത്ത് അളക്കൽ രീതിയുടെ ഒരു വിപുലീകരണമാണ്, അതിൽ നിന്ന് ഒരു റഫറൻസ് സിഗ്നൽ ലഭിക്കുന്നതിന് ഒരു അധിക റഫറൻസ് ലേസർ ആവശ്യമില്ല, ഇതിന് നീണ്ട സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറുകളുടെ ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്. സെൽഫ്-ഹെറ്ററോഡൈൻ കണ്ടെത്തൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രശ്നം, ആവശ്യമായ സമയ കാലതാമസം ലൈൻ വീതിയുടെ റെസിപ്രോക്കലിന്റെ അതേ ക്രമത്തിലാണെന്നതാണ്, അതിനാൽ ലൈൻ വീതി കുറച്ച് kHz മാത്രമായിരിക്കും, കൂടാതെ 1kHz-ൽ താഴെ പോലും വളരെ വലിയ ഫൈബർ നീളം ആവശ്യമാണ്.

ചിത്രം 1: ഒരു സൈക്ലിക് ഫൈബർ റിങ്ങിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം.

ഫൈബർ ലൂപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന കാരണം, ഒരു ഇടത്തരം നീളമുള്ള ഫൈബർ ദീർഘനേരം നീണ്ടുനിൽക്കാൻ കാരണമാകുമെന്നതാണ്, കാരണം പ്രകാശം ഫൈബറിൽ നിരവധി തിരിവുകൾ സഞ്ചരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ലൂപ്പുകളിൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന പ്രകാശത്തെ വേർതിരിക്കുന്നതിന്, ലൂപ്പിൽ ഒരു അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് (ഉദാഹരണത്തിന്, 100MHz) സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ഈ ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റ് ലൈൻ വീതിയേക്കാൾ വളരെ വലുതായതിനാൽ, ലൂപ്പിൽ വ്യത്യസ്ത എണ്ണം തിരിവുകൾ സഞ്ചരിച്ച പ്രകാശത്തെ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്‌നിൽ വേർതിരിക്കാം.ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ, യഥാർത്ഥംലേസർ ലൈറ്റ്ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റിന് ശേഷമുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ബീറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ലൈൻ വീതി അളക്കാൻ കഴിയും.

ലൂപ്പിൽ ആംപ്ലിഫൈയിംഗ് ഉപകരണം ഇല്ലെങ്കിൽ, അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററിലും ഫൈബറിലുമുള്ള നഷ്ടം വളരെ വലുതാണ്, കൂടാതെ നിരവധി ലൂപ്പുകൾക്ക് ശേഷം പ്രകാശ തീവ്രത ഗുരുതരമായി ക്ഷയിക്കും. ഇത് ലൈൻവിഡ്ത്ത് അളക്കുമ്പോൾ ലൂപ്പുകളുടെ എണ്ണത്തെ ഗുരുതരമായി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ പരിമിതി ഇല്ലാതാക്കാൻ ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകൾ ലൂപ്പിൽ ചേർക്കാൻ കഴിയും.

എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഒരു പുതിയ പ്രശ്നം സൃഷ്ടിക്കുന്നു: വ്യത്യസ്ത തിരിവുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന പ്രകാശം പൂർണ്ണമായും വേറിട്ടതാണെങ്കിലും, ബീറ്റ് സിഗ്നൽ വ്യത്യസ്ത ജോഡി ഫോട്ടോണുകളിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, ഇത് ബീറ്റ് സ്പെക്ട്രത്തെ മൊത്തത്തിൽ മാറ്റുന്നു. ഈ ഇഫക്റ്റുകളെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നതിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ റിംഗ് ന്യായമായും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. അവസാനമായി, സൈക്ലിക് ഫൈബർ ലൂപ്പിന്റെ സംവേദനക്ഷമത പരിമിതമാണ്.ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർഡാറ്റാ പ്രോസസ്സിംഗിൽ ഫൈബറിന്റെയും ലോറന്റ്സ് ഇതര ലൈനുകളുടെയും രേഖീയമല്ലാത്ത സ്വഭാവം പരിഗണിക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്.