Apaļš PM šķiedra
Apļveida dubultlauzuma jēdzienu var ieviest šķiedrā, tāpēc divi taisnleņķa polarizācijas režīmi šķiedrā ir cirkulāri polarizēti pulksteņrādītāja virzienā un pretēji pulksteņrādītāja virzienam - tā sauktā apļveida PM šķiedra. Visizplatītākais veids, kā panākt gredzena abpusēju lūzumu apļveida (aksiāli simetriskā) optiskajā šķiedrā, ir šķiedras savērpšana, kas rada izplatīšanās konstanšu atšķirību starp svārstīgo apļveida polarizācijas galveno režīmu pulksteņrādītāja virzienā un pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Tādējādi šo divu apļveida polarizēto viļņu režīmi ir atdalīti. Var arī uzskatīt, ka ārējais spriegums var mainīt azimuta leņķi šķiedras garuma virzienā, kas uz šķiedras var radīt gredzena dubultlauzumu. Ja optiskā šķiedra ir savīta, rodas vērpes spriegums, kā rezultātā rodas optiskas īpašības, kas saistītas ar deformāciju.
Šķiedras šķiedras serdi var likt arī pa spirāles ceļu apšuvumā, lai varētu iegūt arī gredzena abpusēju pārrāvumu. Tas liek gaismai pārvietoties pa spirālveida ceļu, veidojot optisko pagriezienu. Birefringence var panākt tikai ģeometrijas ietekmes dēļ. Šādu šķiedru var izmantot kā viena režīma šķiedru, un augstas kārtības režīmā tā radīs salīdzinoši lielus zaudējumus.
Gredzenveida PM šķiedru ar spirālveida šķiedras kodola struktūru var izmantot strāvas uztveršanas jomā saskaņā ar Faraday efektu. Optiskās šķiedras var izgatavot, izmantojot bimetāla stieņus un sagatavotas caurules, kas šķiedru vilkšanas laikā pagriež iepriekš sagatavotās caurules, veidojot spirāles.
Lineārā PM šķiedra
Ir divi galvenie LINEAR PM šķiedras veidi, proti, viena polarizācijas tips un abpusējās šķelšanās tips. Salīdzinot ar diviem pamata polarizācijas režīmiem, viena polarizācijas režīma galvenā iezīme ir tā, ka tam ir lieli pārraides zudumi. Divslūžu šķiedru tipiem izplatīšanās konstantes starp diviem polarizācijas režīmiem galvenajā svārstību režīmā acīmredzami atšķiras. Lai saglabātu lineāru polarizāciju, var izmantot vairākus optisko šķiedru dizainus, kas tiks apspriesti vēlāk.
Malas sloti un malu tuneļi lineārā PM šķiedra
Malu slota šķiedra integrē divas slotas ar refrakcijas indeksu, kas ir zemāks par apšuvuma indeksu. Spraugas atrodas centrālās šķiedras kodola divās pusēs. Šāda veida šķiedrām ir W formas refrakcijas indeksa sadalījums pa X asi un pakāpiena laušanas koeficienta sadalījums pa Y asi. Mala-tuneļa šķiedra ir īpašs malu-spraugas struktūras piemērs. Šajās lineārajās PM šķiedrās ģeometriskā anizotropija tiek ievadīta šķiedras kodolā, lai iegūtu šķelšanos ar abpusēju pārrāvumu.
Lineārā PM šķiedra ar saspringtiem komponentiem
Efektīva metode, kā ieviest šķiedru ar lielu divpusēju lūšanu, ir nevienmērīga sprieguma ar dubultu ģeometrisku simetriju ievadīšana šķiedras kodolā. Fotoelastīgā efekta rezultātā spriegums maina šķiedras kodola refrakcijas indeksu, ko var novērot, izmantojot polarizācijas modeli gar šķiedras vārpstu, kā arī divslūžu rezultātus. Nepieciešamo spriegumu var iegūt, izmantojot divus vienādi un neatkarīgi saspringtus komponentus (SAP), kas atrodas apšuvuma reģionā iepretim šķiedras kodolam. Tāpēc, kamēr SAP laušanas indekss ir mazāks vai vienāds ar apšuvuma laušanas indeksu, caur SAP nebūs sekundārā svārstību režīma.
Visizplatītākās SAP izmantotās formas ir tauriņu forma un aplis. Šīs šķiedras attiecīgi sauc par tauriņu un pandas šķiedrām. Šo divu šķiedru šķērsgriezumi ir parādīti zemāk redzamajā attēlā. Šajās šķiedrās izmantotais modālais dubultlauzums atspoguļo ģeometrisko un stresa izraisīto divdrupumu. Ģeometriskā šķelšanās ir ļoti maza, un to var neņemt vērā apļveida serdes šķiedrai. Ir pierādīts, ka šo šķiedru serdeņu šķelšanos var uzlabot, ja SAP novieto tuvu šķiedras kodolam, bet tas jānovieto ļoti tuvu šķiedras kodolam, lai nepalielinātu šķiedru zudumu, it īpaši, ja materiāls uz SAP nav silīcija dioksīds. Panda šķiedra ir uzlabota, lai panāktu augstāku režīmu abpusēju pārrāvumu, ļoti zemu zudumu un zemu šķērsruna.
Padoms: Šobrīd nozarē vispopulārākā PM šķiedra ir apaļa Panda šķiedra. Panda šķiedra, kas ir viena no daudzajām priekšrocībām salīdzinājumā ar citām PM šķiedrām, ir šķiedras izmērs un skaitliskā apertūra salīdzinājumā ar parastajām vienmodu šķiedrām. Izmantojot abus gaismas veidus, tiek nodrošināti minimāli ierīces zaudējumi.
Lineāra PM šķiedra ar eliptisku struktūru
Tika veikts pirmais ierosinātais eksperimentālais praktisko zema zuduma vienas polarizācijas šķiedru pētījums par trīs veidu optiskām struktūrām: elipsveida serdeņa, eliptiskas apšuvuma un eliptiskas apvalka šķiedras. Agrīnā elipsveida šķiedru serdes kabeļa izpēte ietver polarizācijas abpusējās lūzuma aprēķinu. Pirmajā posmā taisnstūra dielektrisko viļņvadu izmanto, lai novērtētu eliptiskās kodola šķiedras divvirzienu lūzumu. Pirmo reizi izmantojot PM šķiedru, tika ražota sava veida šķiedra ar hanteles formas šķiedras serdi. Polarizācijas sitiena garumu var samazināt, palielinot šķiedras kodola apšuvuma refrakcijas indeksa starpību. Tomēr praktisko pielietojuma ierobežojumu dēļ refrakcijas indeksa starpību nav iespējams pārāk palielināt. Palielinot refrakcijas indeksa starpību, rodas pārraides zudumi, un savienošana kļūst grūtāka, jo ir jāsamazina kodola rādiuss. Eliptiskajai šķiedrai raksturīgā dubultlauzuma vērtība ir augstāka nekā eliptiskās apšuvuma šķiedrai. Bet eliptiskās šķiedras kodola zudums ir lielāks nekā eliptiskās apšuvuma šķiedras.
Lineāra PM šķiedra ar refrakcijas indeksa modulāciju
Viena polarizēta šķiedra, kas izolē divu taisnā leņķa svārstību nogriešanas viļņa garumu, metode, kā palielināt tās frekvenču joslas platumu, ir izvēlēties refrakcijas indeksa sadalījumu, kas pieļauj tikai vienu polarizācijas stāvokli. Augsto abpusēju lūzumu var panākt, ieviešot leņķisko modulāciju trīsslāņu elipsveida šķērsgriezuma šķiedras iekšējā apšuvuma indeksā. Pētot trīsslāņu eliptiskas šķērsgriezuma optiskās šķiedras, tiek izmantota perturbācijas pieeja, kurā taisnstūra šķiedras kodola viļņvads tiek pieņemts kā atskaites struktūra. Veicot vienreizēju polarizācijas darbību, triju elipsoidālās šķiedras slāņu divsilaušanas testi parāda, ka pareiza iekšējā apšuvuma indeksa leņķiskā modulācija var uzlabot abpusēju lūzumu un paplašināt viļņu garumu diapazonu.
Refrakcijas indeksa sadalījumu sauc par tauriņu profilu. Šī ir asimetriska W kontūra, kas sastāv no konsekventa šķiedras kodola un apšuvuma, kas ieskauj šķiedras serdi. Apšuvumā kontūrai ir maksimālā NCL vērtība, tā rādiusā un leņķī mainās uz augšu, un tai ir maksimālais lejupejošais stāvoklis gar X asi. Lai realizētu vienmodu vienas polarizācijas darbību, ir divas šīs formas īpašības. Pirmkārt, forma ir asimetriska, kas divu galveno svārstību veidu izplatīšanās konstantes taisnā leņķī padarīs atšķirīgas, un, otrkārt, vājināšanās pilī nodrošina, ka katram režīmam ir viļņa garums. Tauriņu šķiedrām ir vāja vadītspēja, tāpēc atbildi uz skalārā viļņa vienādojumu var izmantot, lai noteiktu režīma lauku un izplatīšanās konstanti. Atbilde attiecas uz trigonometriskajām un Matjē funkcijām, kuras tiek izmantotas, lai izskaidrotu šķērsvirziena koordinātu korelāciju šķiedras kodola apšuvumā. Šīs funkcijas nav ortogonālas viena otrai, un tām ir nepieciešams bezgalīgs funkciju kopums, lai ņemtu vērā modālos laukus dažādos reģionos un apmierinātu robežnosacījumus. Rezultātā iegūtais ģeometriskais dubultlaušanas grafiks, salīdzinot ar standarta frekvenci V, parāda, ka refrakcijas indeksa samazināšanās pakāpe gar X asi palielina asimetriju, tādējādi palielinot abpusējās laušanas maksimālo un V vērtību. Divplīsuma maksimālā vērtība ir raksturīga ne apļveida šķiedrām. Režīma abpusēju pārrāvumu var uzlabot, ieviešot šķiedrā anizotropiju. Anizotropijai to var panākt, piešķirot dažādiem refrakcijas indeksa sadalījumiem abām režīma polarizācijām. Ģeometriskā dubultlūzums ir mazāks par anizotropo divdambumu. Tomēr tauriņu formas apšuvuma kritums var nodrošināt divkāršu polarizāciju svārstīgā galvenā režīma nogriešanas viļņa garumā, kuru atdala viļņa garuma logs, kurā ir iespējams panākt vienas polarizācijas viena režīma darbību.
