ईओ मॉड्यूलेटर श्रृंखला: लेजर प्रौद्योगिकी में चक्रीय फाइबर लूप

"चक्रीय फाइबर रिंग" क्या है? आप इसके बारे में कितना जानते हैं?

परिभाषा: एक ऑप्टिकल फाइबर रिंग जिसके माध्यम से प्रकाश कई बार चक्रित हो सकता है

एक चक्रीय फाइबर वलय एक हैफाइबर ऑप्टिक डिवाइसजिसमें प्रकाश कई बार आगे-पीछे घूम सकता है। इसका उपयोग मुख्यतः लंबी दूरी के ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली में किया जाता है। सीमित लंबाई के साथ भीप्रकाशित तंतुसिग्नल प्रकाश को कई बार घुमाकर बहुत लंबी दूरी तक प्रेषित किया जा सकता है। इससे सिग्नल की प्रकाश गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले हानिकारक प्रभावों और प्रकाशिक अरैखिकता का अध्ययन करने में मदद मिलती है।

लेजर प्रौद्योगिकी में, चक्रीय फाइबर लूप का उपयोग किसी वस्तु की लाइनविड्थ मापने के लिए किया जा सकता है।लेज़र, खासकर जब लाइनविड्थ बहुत कम (<1kHz) हो। यह स्व-हेटरोडाइन लाइनविड्थ मापन विधि का एक विस्तार है, जिसमें स्वयं से संदर्भ संकेत प्राप्त करने के लिए किसी अतिरिक्त संदर्भ लेज़र की आवश्यकता नहीं होती, बल्कि लंबे सिंगल-मोड फाइबर का उपयोग आवश्यक होता है। स्व-हेटरोडाइन संसूचन तकनीक की समस्या यह है कि आवश्यक समय विलंब, लाइन की चौड़ाई के व्युत्क्रम के समान क्रम का होता है, जिससे लाइन की चौड़ाई केवल कुछ kHz होती है, और 1kHz से कम के लिए भी बहुत बड़ी फाइबर लंबाई की आवश्यकता होती है।

चित्र 1: चक्रीय फाइबर रिंग का योजनाबद्ध आरेख।

फाइबर लूप का उपयोग करने का मूल कारण यह है कि मध्यम लंबाई का फाइबर लंबा समय विलंब प्रदान कर सकता है क्योंकि प्रकाश फाइबर में कई चक्कर लगाता है। विभिन्न लूपों में प्रेषित प्रकाश को अलग करने के लिए, लूप में एक ध्वनि-प्रकाशिक मॉड्यूलेटर का उपयोग करके एक निश्चित आवृत्ति परिवर्तन (उदाहरण के लिए, 100 मेगाहर्ट्ज) उत्पन्न किया जा सकता है। चूँकि यह आवृत्ति परिवर्तन लाइन की चौड़ाई से बहुत अधिक होता है, इसलिए लूप में विभिन्न संख्या में चक्कर लगाने वाले प्रकाश को आवृत्ति डोमेन में अलग किया जा सकता है।फोटोडिटेक्टर, मूललेज़र प्रकाशऔर आवृत्ति बदलाव के बाद प्रकाश की धड़कन का उपयोग रेखा की चौड़ाई को मापने के लिए किया जा सकता है।

यदि लूप में कोई प्रवर्धक उपकरण नहीं है, तो ध्वनि-प्रकाशिक मॉड्युलेटर और फाइबर में हानि बहुत अधिक होती है, और कई लूपों के बाद प्रकाश की तीव्रता गंभीर रूप से कम हो जाएगी। इससे लाइन-चौड़ाई मापते समय लूपों की संख्या गंभीर रूप से सीमित हो जाती है। इस सीमा को दूर करने के लिए लूप में फाइबर प्रवर्धक जोड़े जा सकते हैं।

हालाँकि, इससे एक नई समस्या उत्पन्न होती है: हालाँकि विभिन्न मोड़ों से गुजरने वाला प्रकाश पूरी तरह से अलग होता है, लेकिन बीट सिग्नल अलग-अलग फोटॉन युग्मों से आता है, जो समग्र रूप से बीट स्पेक्ट्रम को बदल देता है। ऑप्टिकल फाइबर रिंग को इन प्रभावों को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए उचित रूप से डिज़ाइन किया जा सकता है। अंततः, चक्रीय फाइबर लूप की संवेदनशीलता शोर द्वारा सीमित होती है।फाइबर एम्पलीफायरडेटा प्रोसेसिंग में फाइबर और नॉन-लोरेन्ट्ज़ लाइनों की अरैखिकता पर भी विचार करना आवश्यक है।