Para la fibra óptica de mantenimiento de polarización (PM), suponiendo que la dirección de polarización de la entrada de luz polarizada linealmente está en el medio del eje rápido y el eje lento, se puede descomponer en dos componentes de polarización ortogonal. Como se muestra en la figura a continuación, las dos ondas de luz inicialmente tienen la misma fase, pero debido a que el índice de refracción del eje lento es mayor que el del eje rápido, su diferencia de fase aumentará linealmente con la distancia de propagación.
En la figura anterior, las fases de las dos ondas y su diferencia están en el rango de 0 a 2π (menos la parte de múltiplos de 2π). El cuadrado verde indica la posición donde la diferencia de fase es 2π veces, y la longitud del latido es la longitud de la diferencia de fase aumentada en 2π, que es igual a la relación de la longitud de onda de vacío (λ) y la birrefringencia (b):
En esta situación de acoplamiento ortogonal, la polarización en la fibra PM cambiará periódicamente con la longitud del latido: la polarización lineal, la polarización elíptica, la polarización circular, la polarización elíptica, la polarización lineal ... y la longitud del latido se puede medir a través de este proceso de evolución de la polarización. Esto se debe a que para el estado de polarización periódicamente cambiante, la luz dispersa que se desborda desde el lado de la fibra es como ser modulado espacialmente, y la longitud del latido se puede medir en la estructura periódica de las áreas de luz y oscura.
Cuanto mayor sea la birrefringencia de la fibra, más corta es la longitud del latido y mejor será el rendimiento que mantiene la polarización. Actualmente, las fibras PM con longitudes de latidos inferiores a 1 mm tienen núcleos elípticos y diámetros de campo de modo muy pequeño (significativamente más pequeño que las fibras de modo único estándar). Muchas aplicaciones requieren núcleos circulares y diámetros de campo de modo más grande, y las fibras de PM que cumplen con los requisitos generalmente tienen longitudes de latidos entre uno y varios milímetros. La fibra de modo único estándar también tiene una longitud de latido medible, pero el valor puede alcanzar varios metros, lo que no es adecuado para su uso como fibra PM. Para ilustrar el rendimiento de mantenimiento de la polarización de la fibra PM, los fabricantes generalmente proporcionan especificaciones de longitud del latido en lugar de la relación de extinción de salida, y especifican la longitud de onda y el rango de temperatura. Esto se debe a que muchos factores afectan la relación de extinción, incluida la longitud de la fibra, el método de cableado y la dirección de polarización de entrada. Sin embargo, la longitud del latido no está relacionada con los factores anteriores, por lo que es más adecuado para cuantificar la capacidad de mantenimiento de la polarización de la fibra, pero la relación de extinción de rendimiento y salida real depende en última instancia de los detalles de uso.
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