Контроллер поляризации
Контроллер поляризации — это оптическое устройство которое позволяет изменять состояние поляризации света , . [1]
Типы и работа
[ редактировать ]Контроллеры поляризации могут работать без обратной связи, обычно путем ручной регулировки или с помощью электрических сигналов от генератора, или с автоматической обратной связью. Последнее позволяет быстро отслеживать поляризацию. Контроллер поляризации может иметь задачу преобразования фиксированной известной поляризации в произвольную. Поскольку состояния поляризации определяются двумя степенями свободы , например, углом азимута и углом эллиптичности состояния поляризации, такому контроллеру поляризации необходимы две степени свободы. То же самое относится и к задаче преобразования произвольной поляризации в фиксированную, известную.
Более трудным является преобразование произвольной поляризации в другую произвольную поляризацию. Однако для этого требуется всего две степени свободы . Такой регулятор поляризации можно, например, получить, разместив на оптическом пути три вращающиеся волновые пластины каскадом: первую четвертьволновую пластинку , которая ориентирована на преобразование падающей эллиптической поляризации в линейную поляризацию, полуволновую пластинку , которая преобразует эту линейную поляризацию в другую. линейная поляризация и вторая четвертьволновая пластина, которая преобразует другую линейную поляризацию в желаемую эллиптическую выходную поляризацию. Хотя три положения вращающейся волновой пластины , конечно, представляют три степени свободы, одна степень свободы в описанном случае потребляется выбором линейных поляризаций перед (и, следовательно, также за) полуволновой пластиной .
Контроллеры поляризации могут быть реализованы с помощью оптики свободного пространства с оптоволоконным кабелем с помощью U-образного стенда , например, . В этом случае свет выходит из волокна, проходит через три волновые пластины, которые можно свободно вращать для регулировки поляризации, а затем возвращается обратно в волокно. Контроллеры поляризации также могут быть реализованы в полностью волоконном решении. В этом случае поляризация света изменяется за счет приложения контролируемого напряжения к самому волокну.
Для контроллеров поляризации с автоматической обратной связью на ниобате лития (LiNbO 3 ). очень подходят встроенные оптические устройства [2] [3] [4] [5] Контроллеры поляризации со скоростью слежения до 100 крад/с на сфере Пуанкаре имеются в продаже (см. внешнюю ссылку внизу).
Если необходимо не только преобразовать произвольную поляризацию в желаемую, но и контролировать фазовый сдвиг между этой поляризацией и ее ортогональной, то необходимы три степени свободы. Реализация со скоростью слежения 20 крад/с описана в . [6] [7] Таким образом, все нормализованное пространство Стокса может быть стабилизировано для реализации BB84 или аналогичного протокола квантовой криптографии. Другой сценарий применения — фазированные решетки с когерентным оптическим питанием.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Э. Коллетт, «Поляризованный свет в оптоволокне», SPIE Press, стр. 540 (2003)
- ^ Кох, Б.; Ноэ, Р.; Сандел, Д.; Мирвода, В.; и др. (2014). «Универсальный контроллер/трекер/демультиплексор бесконечной оптической поляризации» . Оптика Экспресс . 22 (7): 8259–76. Бибкод : 2014OExpr..22.8259K . дои : 10.1364/OE.22.008259 . ПМИД 24718201 .
- ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Х. Гриссер, С. Байер, Х. Вернц, Рекордное отслеживание поляризации 59 крад / с при скорости 112 Гбит / с, 640 км, передача PDM-RZ-DQPSK , Письма IEEE Photonics Technology, 26 июля 2010 г., DOI 10.1109/LPT.2010.2060719 и Vol. 22, № 19, 2010 г., стр. 1407-1409.
- ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Д. Сандел, Бесконечное отслеживание поляризации 100 крад / с с помощью миниатюрной модульной карты, Electronics Letters, Vol. 47, № 14, 2011, стр. 813-814.
- ^ Дайболл, Х. (7 июля 2011 г.). «Цифровая библиотека ИЭПП: быстрыми темпами» . Электронные письма . 47 (14): 785. doi : 10.1049/el.2011.1950 .
- ^ Кох, Б.; Ноэ, Р.; Мирвода, В.; Сандел, Д.; и др. (2013). «Бесконечная оптическая поляризация и фазовый контроль 20 крад/с». Электронные письма . 49 (7): 483–485. Бибкод : 2013ElL....49..483K . дои : 10.1049/эл.2013.0485 .
- ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Д. Сандел, Первая бесконечная оптическая поляризация и фазовый трекер, Proc. OFC/NFOEC 2013, Анахайм, Калифорния, документ OTh3B.7, 17–21 марта 2013 г. https://www.novoptel.de/Control/Literature/OFC2013_3DOF_presentation_short_n06.pdf https://www.novoptel.eu/Control/ Литература/OFC2013_3DOF_presentation_short_n06.pdf
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Онлайн-моделирование трехступенчатого контроллера поляризации» . eigensolution.com.
- «Контроллер/трекер/демультиплексор поляризации 100 крад/с» . Новоптель.