Контроллер поляризации - Polarization controller

Символ контроллера поляризации

А регулятор поляризации является оптическое устройство что позволяет изменять состояние поляризации из свет.[1]

Виды и работа

Контроллеры поляризации могут работать без обратной связи, обычно с помощью ручной регулировки или электрических сигналов от генератора, или с автоматической обратной связью. Последний обеспечивает быстрое отслеживание поляризации. Задачей контроллера поляризации может быть преобразование фиксированной известной поляризации в произвольную. Поскольку состояния поляризации определяются двумя степени свободы, Например азимутальный угол и угол эллиптичности состояния поляризации, такому регулятору поляризации необходимы две степени свободы. То же верно и для задачи преобразования произвольной поляризации в фиксированную, известную.

Более трудным является преобразование произвольной поляризации в другую произвольную поляризацию. Но для этого требуется всего два степени свободы. Такой контроллер поляризации может быть получен, например, путем размещения на оптическом пути трех вращающихся волновые пластины в каскаде: первый четвертьволновая пластина, который ориентирован на преобразование падающей эллиптической поляризации в линейную поляризацию, a полуволновая пластина, который преобразует эту линейную поляризацию в другую линейную поляризацию, и вторую четвертьволновую пластину, которая преобразует другую линейную поляризацию в желаемую эллиптическую поляризацию на выходе. В то время как три вращающихся волновая пластина В позициях присутствуют, конечно, три степени свободы, одна степень свободы потребляется в описанном случае путем выбора линейных поляризаций перед (и, следовательно, также позади) полуволновая пластина.

Контроллеры поляризации могут быть реализованы с оптика в свободном пространстве, через волокно с косичками U-скамья, Например. В этом случае свет выходит из волокна, проходит через три волновые пластины, которые можно свободно вращать для регулировки поляризации, а затем снова входит в волокно. Контроллеры поляризации также могут быть реализованы в полностью волоконном решении. В этом случае поляризация света изменяется посредством приложения контролируемого напряжения к самому волокну.

Для контроллеров поляризации с автоматической обратной связью, интегрированный оптический ниобат лития (LiNbO3) устройства очень подходят[2][3][4][5]. Контроллеры поляризации со скоростью отслеживания до 100 крад / с на Сфера Пуанкаре коммерчески доступны (см. внешнюю ссылку внизу).

Если не только произвольная поляризация должна быть преобразована в желаемую, но также необходимо контролировать фазовый сдвиг между этой поляризацией и ее ортогональной поляризацией, тогда необходимы три степени свободы. Реализация со скоростью отслеживания 20 крад / с описана в [6][7]. Таким образом, все нормализованное пространство Стокса может быть стабилизировано для реализации BB84 или аналогичный протокол квантовой криптографии. Другой сценарий применения: фазированные решетки с когерентной оптической подачей.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Коллетт, "Поляризованный свет в волоконной оптике", SPIE Press, стр. 540 (2003)
  2. ^ Koch, B .; Noe, R .; Sandel, D .; Мирвода, В .; и другие. (2014). «Универсальный бесконечный оптический контроллер поляризации / трекер / демультиплексор». Оптика Экспресс. 22 (7): 8259–76. Дои:10.1364 / OE.22.008259. PMID  24718201.
  3. ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Х. Гриссер, С. Байер, Х. Вернц, Отслеживание поляризации рекордных 59 крад / с при 112 Гбит / с, 640 км, передача PDM-RZ-DQPSK, Письма IEEE Photonics Technology Letters, 26 июля 2010 г., DOI 10.1109 / LPT.2010.2060719 и Vol. 22, No. 19, 2010, pp. 1407-1409
  4. ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Д. Сандель, Бесконечное отслеживание поляризации со скоростью 100 крад / с с помощью миниатюрной модульной карты, Electronics Letters, Vol. 47, No. 14, 2011, pp. 813-814
  5. ^ «Цифровая библиотека ИЭПП: в ускоренном порядке».
  6. ^ Koch, B .; Noe, R .; Мирвода, В .; Sandel, D .; и другие. (2013). «Бесконечная оптическая поляризация и фазовое управление со скоростью 20 крад / с». Письма об электронике. 49 (7): 483–485. Дои:10.1049 / эл.2013.0485.
  7. ^ Б. Кох, Р. Ноэ, В. Мирвода, Д. Сандель, Первое устройство с бесконечной оптической поляризацией и фазовым отслеживанием, Proc. OFC / NFOEC 2013, Анахайм, Калифорния, Paper OTh3B.7, 17–21 марта 2013 г. https://www.novoptel.de/Control/Literature/OFC2013_3DOF_presentation_short_n06.pdf https://www.novoptel.eu/Control/Literature/OFC2013_3DOF_presentation_short_n06.pdf

внешняя ссылка