Anwendungen von polarisationserhaltenden Fasern

01 Faseroptisches Gyroskop

Eine der typischen Anwendungen von polarisationserhaltenden Fasern ist die Herstellung von Abtastfaserschleifen in faseroptischen Gyroskopen

02 Faserlaser

Polarisationserhaltende Fasern werden aufgrund ihrer besonderen Polarisationseigenschaften häufig in Faserlasern eingesetzt. Laser-polarisationserhaltende Fasern können in Ytterbium-dotierte, Thulium-dotierte, Erbium-Ytterbium-kodotierte polarisationserhaltende Fasern, Ytterbium-dotierte polarisationserhaltende photonische Kristallfasern mit großer Modenfeldfläche, polarisationserhaltende Fasern mit passiver Anpassung usw. unterteilt werden . .

03 Stromwandler (FOCT)

Ähnlich wie bei faseroptischen Kreiseln bildet auch der Einsatz von polarisationserhaltenden Fasern in Stromwandlern eine sensorische Faserschleife. Der Unterschied zwischen den beiden besteht jedoch darin, dass der Sensorfaserring hier aus einer rotierenden polarisationserhaltenden Faser bestehen kann und das gesamte System den magneto-optischen Effekt von Faraday nutzt, dh das vom stromdurchflossenen Leiter erzeugte Magnetfeld wird bewirken, dass der Polarisationszustand des im Faserring übertragenen Lichts geändert wird. Es kommt zu einer Drehung. Da der Strom im stromführenden Leiter proportional zum erzeugten Magnetfeld ist, kann die Größe des Stroms durch Überwachen des Polarisationsrotationswinkels des Lichts berechnet werden.

04 Integrierte Optik

Integrierte Optik ist eine wichtige Anwendung von polarisationserhaltenden Fasern. Der Lithiumniobat (LiNbO3)-Modulator ist ein typisches integriertes optisches Gerät. Mit Titandioxid dotierte Wellenleiter sind in den Lithiumniobat-Chip eindiffundiert, und die Pigtails der polarisationserhaltenden Fasern sorgen für einen stabilen Polarisationszustand und sind auf die Doppelbrechungsachse des Chips ausgerichtet. Die Funktionsweise des Geräts basiert auf dem Pockels-Effekt: Wird an die Elektroden eine Spannung angelegt, ändert sich der Brechungsindex des Substrats proportional zu dieser Spannung, und die daraus resultierende Änderung der effektiven optischen Weglänge kann zur Erzeugung von Interferenzen genutzt werden , nach dotiertem Titandioxid. Das präzise Design der Wellenleiter kann manipuliert werden, um eine Phasen-, Frequenz- oder Amplitudenmodulation bereitzustellen oder sogar die optische Leistung zwischen den Kanälen umzuschalten.

05 Glasfaser-Durchflusssensor

Polarisationserhaltende Fasern können auch in anderen Arten von faseroptischen Erfassungssystemen verwendet werden. Beispielsweise bestimmt die Laser-Doppler-Velocimetrie, die zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet wird, die Strömungsgeschwindigkeit von Luft oder Blut in Blutgefäßen durch Messung der Doppler-Frequenzverschiebung des von der Flüssigkeit gestreuten Lichts.

06 Medizinische Anwendung

In der Medizin können Ärzte spezielle Katheter oder „Führungsdrähte“ verwenden, um Patienten mit koronarer Herzkrankheit zu diagnostizieren. Dies ist als OCT (Optical Coherence Tomography, optische Kohärenztomographie) bekannt. OCT verwendet schwach kohärentes (Breitband-) Licht, polarisationserhaltende Fasern spielen dabei ebenfalls eine wichtige Rolle, und Chirurgen können die Beziehung zwischen Blutgefäßwand und Blutgefäßverschluss unterscheiden B. durch OCT, was einer weiteren chirurgischen Behandlung förderlich ist.

07 Stoffzusammensetzungserkennung

Unter Ausnutzung der Eigenschaften, dass eine bestimmte Substanz mit einem bestimmten Material reagiert oder aneinander adsorbiert, können polarisationserhaltende Fasern auch zur Erkennung der Stoffzusammensetzung verwendet werden. Nimmt man die Wasserstoffdetektion als Beispiel, absorbiert die Palladiummetallschicht (Pd-Schicht) Wasserstoff und dehnt sich aus, was die Änderung der Doppelbrechung B der polarisationserhaltenden Faser bewirkt, an der sie haftet. Durch die Detektion dieser Änderung ist es möglich zu analysieren, ob das Gas Wasserstoff und seinen Inhalt enthält. .