“วงแหวนเส้นใยวัฏจักร” คืออะไร? คุณรู้จักมันมากแค่ไหน?
คำจำกัดความ: วงแหวนใยแก้วนำแสงที่แสงสามารถหมุนเวียนได้หลายครั้ง
วงแหวนเส้นใยแบบวงจรเป็นอุปกรณ์ใยแก้วนำแสงซึ่งแสงสามารถหมุนเวียนไปมาได้หลายครั้ง ส่วนใหญ่ใช้ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงระยะไกล แม้จะมีความยาวคลื่นจำกัดเส้นใยแก้วนำแสงแสงสัญญาณสามารถส่งผ่านได้ในระยะทางไกลมากโดยการพันหลายรอบ วิธีนี้ช่วยศึกษาผลกระทบที่เป็นอันตรายและความไม่เชิงเส้นเชิงแสงที่ส่งผลต่อคุณภาพแสงของสัญญาณ
ในเทคโนโลยีเลเซอร์ ลูปไฟเบอร์แบบวงจรสามารถใช้เพื่อวัดความกว้างของเส้นได้เลเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความกว้างของเส้นสัญญาณมีขนาดเล็กมาก (<1kHz) นี่เป็นส่วนขยายของวิธีการวัดความกว้างของเส้นสัญญาณแบบ self-heterodyne ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เลเซอร์อ้างอิงเพิ่มเติมเพื่อรับสัญญาณอ้างอิงจากตัวมันเอง ซึ่งจำเป็นต้องใช้เส้นใยนำแสงแบบโหมดเดี่ยวที่มีความยาว ปัญหาของเทคโนโลยีการตรวจจับแบบ self-heterodyne คือความล่าช้าของเวลาที่ต้องการนั้นมีค่าเท่ากับส่วนกลับของความกว้างของเส้นสัญญาณ ดังนั้นความกว้างของเส้นสัญญาณจึงมีเพียงไม่กี่กิโลเฮิรตซ์ และแม้แต่น้อยกว่า 1kHz ก็ต้องใช้เส้นใยนำแสงที่มีความยาวมาก
รูปที่ 1: แผนผังของวงแหวนเส้นใยวงจร
เหตุผลพื้นฐานในการใช้ลูปไฟเบอร์คือ ไฟเบอร์ความยาวปานกลางสามารถทำให้เกิดการหน่วงเวลาได้ยาวนาน เนื่องจากแสงเดินทางหลายรอบในไฟเบอร์ เพื่อแยกแสงที่ส่งผ่านในลูปที่แตกต่างกัน สามารถใช้ตัวปรับสัญญาณอะคูสติกออปติกในลูปเพื่อสร้างการเลื่อนความถี่ที่กำหนด (เช่น 100 เมกะเฮิรตซ์) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความถี่นี้มีขนาดใหญ่กว่าความกว้างของเส้นมาก แสงที่เดินทางในลูปจำนวนรอบต่างกันจึงสามารถแยกออกจากกันในโดเมนความถี่ได้ ในเครื่องตรวจจับภาพ,ต้นฉบับแสงเลเซอร์และจังหวะของแสงหลังการเปลี่ยนแปลงความถี่สามารถนำมาใช้วัดความกว้างของเส้นได้
หากไม่มีอุปกรณ์ขยายสัญญาณในลูป การสูญเสียสัญญาณในมอดูเลเตอร์อะคูสติกออปติกและสายใยแก้วนำแสงจะมีขนาดใหญ่มาก และความเข้มของแสงจะลดลงอย่างมากหลังจากผ่านไปหลายลูป ซึ่งทำให้จำนวนลูปลดลงอย่างมากเมื่อวัดความกว้างของเส้นใยแก้วนำแสง สามารถเพิ่มเครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสงลงในลูปเพื่อขจัดข้อจำกัดนี้ได้
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาใหม่: แม้ว่าแสงที่ผ่านแต่ละรอบจะแยกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่สัญญาณบีตมาจากโฟตอนคู่กัน ซึ่งเปลี่ยนสเปกตรัมบีตโดยรวม วงแหวนใยแก้วนำแสงสามารถออกแบบได้อย่างสมเหตุสมผลเพื่อยับยั้งผลกระทบเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สุดท้าย ความไวของลูปใยแก้วนำแสงแบบวนซ้ำถูกจำกัดด้วยสัญญาณรบกวนของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องพิจารณาความไม่เชิงเส้นของเส้นใยและเส้นที่ไม่ใช่ลอเรนซ์ในการประมวลผลข้อมูล
เวลาโพสต์: 12 ธันวาคม 2566