Ποιο είναι το μήκος των οπτικών ινών κτύπου;

Για την οπτική ίνα διαίρεσης πόλωσης (PM), υποθέτοντας ότι η κατεύθυνση πόλωσης της εισόδου γραμμικά πολωμένο φως βρίσκεται στη μέση του γρήγορου άξονα και του αργού άξονα, μπορεί να αποσυντεθεί σε δύο συστατικά ορθογώνιας πόλωσης. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, τα δύο φωτεινά κύματα έχουν αρχικά την ίδια φάση, αλλά επειδή ο δείκτης διάθλασης του αργού άξονα είναι μεγαλύτερος από αυτόν του γρήγορου άξονα, η διαφορά φάσης τους θα αυξηθεί γραμμικά με την απόσταση διάδοσης.

Στο παραπάνω σχήμα, οι φάσεις των δύο κυμάτων και η διαφορά τους κυμαίνονται από 0 έως 2π (μείον το τμήμα των πολλαπλών πολλαπλών 2π). Το πράσινο τετράγωνο υποδεικνύει τη θέση όπου η διαφορά φάσης είναι 2π φορές και το μήκος του κτύπου είναι το μήκος της διαφοράς φάσης αυξήθηκε κατά 2π, η οποία είναι ίση με την αναλογία του μήκους κύματος κενού (λ) και της διφλείας (b):

Σε αυτήν την κατάσταση ορθογώνιας σύζευξης, η πόλωση στην ίνες PM θα αλλάξει περιοδικά με το μήκος του κτύπου: γραμμική πόλωση, ελλειπτική πόλωση, κυκλική πόλωση, ελλειπτική πόλωση, γραμμική πόλωση ... και το μήκος του κτύπου μπορεί να μετρηθεί μέσω αυτής της διαδικασίας εξέλιξης πόλης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για την περιοδικά μεταβαλλόμενη κατάσταση πόλωσης, το διάσπαρτο φως που ξεχειλίζει από την πλευρά της ίνας είναι σαν να διαμορφώνεται χωρικά και το μήκος του κτύπου μπορεί να μετρηθεί στην περιοδική δομή των φωτεινών και σκοτεινών περιοχών.

Όσο μεγαλύτερη είναι η διχρωμία της ίνας, τόσο μικρότερο είναι το μήκος του κτύπου και τόσο καλύτερη είναι η απόδοση που διατηρεί την πόλωση. Επί του παρόντος, οι ίνες PM με μήκη κτύπων μικρότερα από 1 mm έχουν ελλειπτικούς πυρήνες και πολύ μικρές διαμέτρους πεδίου (σημαντικά μικρότερες από τις τυπικές ίνες μονής λειτουργίας). Πολλές εφαρμογές απαιτούν κυκλικούς πυρήνες και μεγαλύτερες διαμέτρους πεδίου λειτουργίας και ίνες PM που πληρούν τις απαιτήσεις συνήθως έχουν μήκη μεταξύ ενός και αρκετών χιλιοστών. Η τυπική ίνα με μία λειτουργία έχει επίσης μετρήσιμο μήκος κτύπου, αλλά η τιμή μπορεί να φτάσει σε διάφορα μέτρα, κάτι που δεν είναι κατάλληλο για χρήση ως ίνες PM. Για να επεξηγηθεί η απόδοση των ινών PM, οι κατασκευαστές παρέχουν συνήθως προδιαγραφές μήκους κτύπου αντί για λόγο εξαφάνισης εξόδου και καθορίζουν το εύρος μήκους κύματος και θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλοί παράγοντες επηρεάζουν τον λόγο εξαφάνισης, συμπεριλαμβανομένου του μήκους των ινών, της μεθόδου καλωδίωσης και της κατεύθυνσης πόλωσης εισόδου. Ωστόσο, το μήκος του κτύπου δεν σχετίζεται με τους παραπάνω παράγοντες, επομένως είναι πιο κατάλληλο για τον ποσοτικό προσδιορισμό της ικανότητας διατήρησης της πόλωσης της ίνας, αλλά η πραγματική αναλογία απόδοσης και εξαγωγής εξόδου εξαρτάται τελικά από τις λεπτομέρειες της χρήσης.