繊維調製において、複屈折(B)は人工的に大きくなっている、又は拍長λがミリメートルと短い繊維を、PM繊維又はHB繊維と呼ぶ、高複屈折繊維と呼ばれる。偏光光学の観点から、一般的な単一モード繊維が等方性媒体とみなされる場合、高複屈折繊維は大きな複屈折を有する単軸結晶と同等である。
紹介
繊維調製において、複屈折(B)は人工的に大きくなっている、又は拍長λがミリメートルと短い繊維を、PM繊維又はHB繊維と呼ぶ、高複屈折繊維と呼ばれる。偏光光学の観点から、一般的な単一モード繊維が等方性媒体とみなされる場合、高複屈折繊維は大きな複屈折を有する単軸結晶と同等である。高複屈折繊維は、繊維を維持する偏光とも呼ばれます。実際、入力直線偏光の偏光方向がファイバの主軸に沿って透過する場合にのみ、繊維は偏光を維持できる。他の方向への注入は、送信中に偏光方向を変えないままにすることはできません。出力光は楕円偏光でなければなりません。
生産方法
PM ファイバを製造するには、次の 2 つの方法があります。
(1) 非対称応力をコアの外側に適用して、コアの屈折率を非対称にします。このタイプの繊維に属する繊維の主なタイプは、楕円形のクラッディング繊維、蝶ネクタイタイプの繊維およびパンダ型繊維である。
(2)これは、コア形状の非対称性を利用する楕円コア繊維です。この種の繊維の拍動長はやや長くなりますが、熱安定性はストレスを受けた繊維のそれよりも適切です。
アプリケーションフィールド
PM光ファイバは、光ファイバ通信や光ファイバセンシング技術において非常に重要な用途を持っています。
開発の方向性
偏光を維持する光ファイバは、今後数年間で市場需要が高まるでしょう。世界の新技術の急速な発展と新製品の継続的な開発により、偏光維持光ファイバは次の方向に発展していきます。
(1) フォトニック結晶繊維の新技術を用い、新しいタイプの高性能偏光維持繊維を製造する。
(2) 航空宇宙分野等の要件に合わせて、温度適応偏光維持光ファイバを開発する。
(3) 光増幅器などのデバイスアプリケーションのニーズに合わせて、様々な希土類偏光維持繊維を開発する。
(4) 赤外線天文学技術分野における光ファイバ干渉技術の開発を促進するフッ化物偏光維持繊維の開発
(5)低減衰偏光維持ファイバ:単一モードファイバ技術の継続的な改善により、損失、材料分散、導波路分散がファイバ通信に影響を及ぼす主要な要因ではなく、シングルモードファイバの分極モード分散(PMD)が徐々に最も深刻なボトルネックとなり、光ファイバ通信の品質を制限する最も深刻なボトルネックとなっています。PMDによる伝送システム性能の悪化の問題を解決するために、PMDを補償するソリューションが一般的に採用されている。しかし、PMDは温度などの環境条件に非常に敏感で、光源波長のわずかな乱れであり、時間の経過とともにランダムに変化します。光ファイバ通信システムのPMD補償に問題をもたらします。低減衰偏光維持ファイバの開発が成功すれば、高速伝送システムにおけるPMD問題に対する新たな解決策を提供します。
(6)カー効果とファラデー回転効果を使用して偏光デバイスを製造する
偏光維持繊維
偏光を維持する光ファイバは、直線偏光を透過し、航空宇宙、航空、航行、工業製造技術、通信など、国民経済の様々な分野で広く使用されています。光コヒーレント検出に基づく干渉光ファイバセンサでは、偏光維持ファイバを使用することで、線形偏光方向を変化させず、コヒーレントな信号対雑音比を改善し、物理量の高精度測定を実現できます。光ファイバの特殊なタイプとして、光ファイバジャイロスコープ、光ファイバーハイドロフォン、DWDMやEDFAなどの光ファイバ通信システムなどのセンサーに主に偏光維持ファイバが使用されています。光ファイバージャイロスコープや光ファイバーハイドロフォンは、軍用慣性航法やソナーに使用できるため、ハイテク製品であり、偏光維持繊維がその中核成分であるため、かつては西洋先進国による中国に対する禁輸措置のリストに含まれていました。一部の国内光ファイバー製造会社は生産が可能です。
