ઇઓ મોડ્યુલેટર શ્રેણી: લેસર ટેકનોલોજીમાં ચક્રીય ફાઇબર લૂપ્સ

"ચક્રીય ફાઇબર રીંગ" શું છે? તમે તેના વિશે કેટલું જાણો છો?

વ્યાખ્યા: એક ઓપ્ટિકલ ફાઈબર રીંગ જેના દ્વારા પ્રકાશ ઘણી વખત ચક્ર કરી શકે છે

ચક્રીય ફાઇબર રિંગ એ છેફાઈબર ઓપ્ટિક ઉપકરણજેમાં પ્રકાશ ઘણી વખત આગળ પાછળ ચક્ર કરી શકે છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે લાંબા અંતરની ઓપ્ટિકલ ફાઈબર કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં થાય છે. ની મર્યાદિત લંબાઈ સાથે પણઓપ્ટિકલ ફાઇબર, સિગ્નલ લાઇટ ઘણી વખત વિન્ડિંગ દ્વારા ખૂબ લાંબા અંતર પર પ્રસારિત કરી શકાય છે. આ હાનિકારક અસરો અને ઓપ્ટિકલ બિનરેખીયતાનો અભ્યાસ કરવામાં મદદ કરે છે જે સિગ્નલની પ્રકાશ ગુણવત્તાને અસર કરે છે.

લેસર ટેક્નોલોજીમાં, ચક્રીય ફાઇબર લૂપ્સનો ઉપયોગ a ની લાઇનવિડ્થ માપવા માટે કરી શકાય છેલેસર, ખાસ કરીને જ્યારે લાઇનવિડ્થ ખૂબ નાની હોય (<1kHz). આ સેલ્ફ-હેટરોડીન લાઇનવિડ્થ માપન પદ્ધતિનું વિસ્તરણ છે, જેને પોતાનાથી સંદર્ભ સિગ્નલ મેળવવા માટે વધારાના સંદર્ભ લેસરની જરૂર નથી, જેમાં લાંબા સિંગલ-મોડ ફાઇબરનો ઉપયોગ જરૂરી છે. સેલ્ફ-હેટરોડાઈન ડિટેક્શન ટેક્નોલોજીની સમસ્યા એ છે કે જરૂરી સમય વિલંબ એ લાઇનની પહોળાઈના પરસ્પર સમાન ક્રમનો છે, જેથી લાઇનની પહોળાઈ માત્ર થોડા kHz છે, અને 1kHz કરતાં ઓછી પણ ખૂબ મોટી ફાઇબર લંબાઈની જરૂર છે.

આકૃતિ 1: ચક્રીય ફાઇબર રિંગની યોજનાકીય રેખાકૃતિ.

ફાઈબર લૂપ્સનો ઉપયોગ કરવાનું મૂળ કારણ એ છે કે મધ્યમ લંબાઈનો ફાઈબર લાંબો સમય વિલંબ પૂરો પાડી શકે છે કારણ કે પ્રકાશ ફાઈબરમાં ઘણા વળાંકની મુસાફરી કરે છે. વિવિધ લૂપ્સમાં પ્રસારિત થતા પ્રકાશને અલગ કરવા માટે, ચોક્કસ ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટ (ઉદાહરણ તરીકે, 100MHz) ઉત્પન્ન કરવા માટે લૂપમાં એકોસ્ટો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. કારણ કે આ આવર્તન પાળી રેખાની પહોળાઈ કરતા ઘણી મોટી છે, પ્રકાશ કે જે લૂપમાં અલગ-અલગ સંખ્યામાં વળાંક લે છે તેને ફ્રીક્વન્સી ડોમેનમાં અલગ કરી શકાય છે. માંફોટોડિટેક્ટર, મૂળલેસર લાઇટઅને ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટ પછીના પ્રકાશના ધબકારાનો ઉપયોગ રેખાની પહોળાઈ માપવા માટે થઈ શકે છે.

જો લૂપમાં કોઈ એમ્પ્લીફાઈંગ ઉપકરણ ન હોય, તો એકોસ્ટો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર અને ફાઈબરમાં નુકસાન ખૂબ મોટું છે, અને પ્રકાશની તીવ્રતા ઘણા લૂપ્સ પછી ગંભીર રીતે ક્ષીણ થઈ જશે. જ્યારે લાઇનવિડ્થ માપવામાં આવે ત્યારે આ લૂપ્સની સંખ્યાને ગંભીરપણે મર્યાદિત કરે છે. આ મર્યાદાને દૂર કરવા માટે લૂપમાં ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર ઉમેરી શકાય છે.

જો કે, આ એક નવી સમસ્યા ઉભી કરે છે: વિવિધ વળાંકોમાંથી પસાર થતો પ્રકાશ સંપૂર્ણપણે અલગ હોવા છતાં, બીટ સિગ્નલ ફોટોનની વિવિધ જોડીમાંથી આવે છે, જે સમગ્ર બીટ સ્પેક્ટ્રમને બદલે છે. આ અસરોને અસરકારક રીતે અટકાવવા માટે ઓપ્ટિકલ ફાઈબર રિંગને વ્યાજબી રીતે ડિઝાઇન કરી શકાય છે. છેલ્લે, ચક્રીય ફાઇબર લૂપની સંવેદનશીલતા ના અવાજ દ્વારા મર્યાદિત છેફાઇબર એમ્પ્લીફાયર. ડેટા પ્રોસેસિંગમાં ફાઇબરની બિનરેખીયતા અને બિન-લોરેન્ટ્ઝ રેખાઓ ધ્યાનમાં લેવી પણ જરૂરી છે.