“วงแหวนไฟเบอร์แบบวงจร” คืออะไร? คุณรู้เกี่ยวกับมันมากแค่ไหน?
คำจำกัดความ: วงแหวนใยแก้วนำแสงที่แสงสามารถไหลผ่านได้หลายครั้ง
วงแหวนไฟเบอร์แบบวงจรคืออุปกรณ์ใยแก้วนำแสงซึ่งแสงสามารถวนไปมาได้หลายครั้ง โดยส่วนใหญ่ใช้ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงระยะไกล แม้จะมีระยะทางจำกัดก็ตามใยแก้วนำแสงสัญญาณแสงสามารถส่งผ่านได้ในระยะทางไกลมากโดยการพันสายหลายๆ ครั้ง วิธีนี้ช่วยในการศึกษาผลกระทบที่เป็นอันตรายและความไม่เป็นเชิงเส้นทางแสงที่ส่งผลต่อคุณภาพแสงของสัญญาณ
ในเทคโนโลยีเลเซอร์ วงแหวนไฟเบอร์แบบวนรอบสามารถใช้ในการวัดความกว้างของเส้นสเปกตรัมได้เลเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความกว้างของเส้นสเปกตรัมมีขนาดเล็กมาก (<1kHz) นี่เป็นการต่อยอดจากวิธีการวัดความกว้างของเส้นสเปกตรัมแบบ self-heterodyne ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เลเซอร์อ้างอิงเพิ่มเติมเพื่อสร้างสัญญาณอ้างอิงจากตัวมันเอง ซึ่งต้องใช้ใยแก้วนำแสงแบบ single-mode ที่มีความยาวมาก ปัญหาของเทคโนโลยีการตรวจจับแบบ self-heterodyne คือ เวลาหน่วงที่ต้องการมีขนาดใกล้เคียงกับค่าผกผันของความกว้างของเส้นสเปกตรัม ดังนั้นหากความกว้างของเส้นสเปกตรัมมีเพียงไม่กี่กิโลเฮิร์ตซ์ และแม้แต่น้อยกว่า 1kHz ก็ยังต้องใช้ใยแก้วนำแสงที่มีความยาวมาก
รูปที่ 1: แผนภาพแสดงโครงสร้างของวงแหวนใยแก้วแบบวงจร
เหตุผลพื้นฐานในการใช้ลูปไฟเบอร์คือ ไฟเบอร์ความยาวปานกลางสามารถให้ค่าหน่วงเวลาที่ยาวนานได้ เนื่องจากแสงเดินทางผ่านหลายรอบในไฟเบอร์ เพื่อแยกแสงที่ส่งผ่านในลูปต่างๆ สามารถใช้ตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติกในลูปเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่ต้องการ (เช่น 100 MHz) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความถี่นี้มีขนาดใหญ่กว่าความกว้างของเส้นไฟเบอร์มาก แสงที่เดินทางผ่านจำนวนรอบที่ต่างกันในลูปจึงสามารถแยกออกจากกันได้ในโดเมนความถี่โฟโตดีเทคเตอร์ต้นฉบับแสงเลเซอร์และสามารถใช้จังหวะการสั่นของแสงหลังจากการเปลี่ยนแปลงความถี่เพื่อวัดความกว้างของเส้นได้
หากไม่มีอุปกรณ์ขยายสัญญาณในวงจร การสูญเสียในตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติกและใยแก้วนำแสงจะสูงมาก และความเข้มของแสงจะลดลงอย่างมากหลังจากวนรอบไม่กี่รอบ ซึ่งจะจำกัดจำนวนรอบในการวัดความกว้างของเส้นสเปกตรัมอย่างมาก สามารถเพิ่มตัวขยายสัญญาณใยแก้วนำแสงเข้าไปในวงจรเพื่อขจัดข้อจำกัดนี้ได้
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้สร้างปัญหาใหม่ขึ้นมา คือ แม้ว่าแสงที่ผ่านวงจรต่างๆ จะแยกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่สัญญาณบีตนั้นมาจากคู่โฟตอนที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้สเปกตรัมบีตโดยรวมเปลี่ยนแปลงไป วงแหวนใยแก้วนำแสงสามารถออกแบบได้อย่างเหมาะสมเพื่อยับยั้งผลกระทบเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สุดท้าย ความไวของวงจรใยแก้วนำแสงแบบวนรอบนั้นถูกจำกัดด้วยสัญญาณรบกวนของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องพิจารณาถึงความไม่เป็นเชิงเส้นของเส้นใยและเส้นที่ไม่เป็นไปตามกฎลอเรนซ์ในการประมวลผลข้อมูลด้วย
วันที่โพสต์: 12 ธันวาคม 2023