Дължина на удара (BL): дефинирана като Lp=λ/B,
Представлява дължината, необходима за завъртане на поляризирана светлина на 360 градуса във влакното. Колкото по-малка е дължината на удара, толкова по-голяма е разликата в скоростта между бързата и бавната ос, толкова по-силна е ефективността на двойното пречупване. Като индикатор за измерване на способността на влакното да поддържа двойно пречупване, дължината на удара има предимството, че не се влияе от условия като дължина на влакното, огъване или напрежение и може директно да отразява работата на влакното.
Коефициент на изчезване (ER): дефиниран като ER=10log(Pu/Pw),
Където Pw представлява енергията, предавана по падащата ос, а Pu представлява енергията, свързана с посоката на другата ос. Колкото по-малък е коефициентът на екстинкция, толкова по-трудно е оптичният сигнал да бъде свързан с другата ос. Например, когато съотношението на екстинкция е -30dB, съотношението между енергията, поддържаща падащата ос, и енергийното свързване към другата ос е 1000:1; Когато съотношението на екстинкция е -20dB, енергийното съотношение е 100:1.
Затихване на влакно, поддържащо поляризация
Загубата от разсейване обаче е основният фактор, влияещ върху затихването на поляризиращите влакна, особено когато зоната на напрежение е проектирана да увеличи коефициента на топлинно разширение на стъклото, дифузията на бор по време на изтегляне при висока температура ще доведе до увеличаване на затихването на влакната. Струва си да се отбележи, че оста на скоростта на влакното, поддържащо поляризацията, няма значителна разлика в затихването.
Вътрешни причини за чувствителност към двойно пречупване
Структурни дефекти, причинени от развитието на оптични влакна:
Структурата на сърцевината на влакното има важен ефект върху ефективността на двойното пречупване. Перфектно кръглото ядро осигурява ниско двойно пречупване, докато овалното ядро представя високо двойно пречупване. При влакна с ниско двойно пречупване, поддържащи поляризация, деформацията на сърцевината може да доведе до структурни дефекти, които могат да бъдат намалени чрез въртене на предварително изработени пръти. При влакна с високо двойно пречупване, деформацията на зоната на напрежение е основният структурен дефект и нейното влияние е много по-голямо от деформацията на сърцевината.
Нелинейни ефекти:
Ефектът на Кер е основното нелинейно смущение, което влияе на двулъчепречупването на режима на влакно, поддържащо поляризация. Ефектът на Кер е особено важен за влакна с ниско двойно пречупване при висока входна мощност. При входове с ниска мощност, като фиброоптични жироскопи или кохерентни оптични предавателни системи, нелинейните ефекти също могат да причинят шум.
Чувствителност към двойно пречупване поради външни причини
Температурни условия:
Температурните колебания са сериозен проблем при прилагането на влакна, поддържащи поляризацията. Промяната на температурата причинява топлинно разширение и студено свиване на влакното, което се отразява на ефективността на двойното пречупване. За поддържащи поляризацията влакна с две големи области на напрежение, ефектът от температурата е особено значителен. За да се намали влиянието на температурата, може да се използва покритие с различна дебелина, процес на отгряване, избор на различни материали за покритие или регулиране на допирането на стъкления материал.
Механични смущения:
Механичното смущение има пряк ефект върху характеристиките на двойно пречупване на влакна с ниско двойно пречупване. Въпреки това влакната с високо двойно пречупване (особено тези с къса дължина на удара) имат високо вътрешно напрежение и са устойчиви на въздействието на външно напрежение. Въпреки това, оптимизирането на дължината на удара може да доведе до повече дефекти и локални напрежения. Огъването и усукването обикновено имат малък ефект върху кръстосаните смущения във влакна с високо двойно пречупване, но напречното налягане е най-големият проблем (например, ако голото влакно се притисне към V-образен слот, трябва да се повлияе кръстосаното смущаване и 45 градуса азимут е най-големият тежка посока за свързване на режима).
В случай на навиване на оптични влакна е необходимо да се вземе предвид двойното пречупване, генерирано от странично усукване или аксиално напрежение. В допълнение, в случай на относително малък радиус на огъване, напречното налягане, причинено от огъване на влакното, не е за пренебрегване. Най-добрият начин да избегнете тези смущения е да използвате добър покривен материал, който непременно ще бъде по-дебел.
Електромагнитни ефекти:
Електромагнитното поле също въвежда двойно пречупване, където ефектът на Кер се постига от напречното електрическо поле, а ефектът на Фарадей се постига от магнитното поле. Тези електромагнитни ефекти могат да се прилагат при разработването на изолатори, но трябва да се избягват в приложения като фиброоптични жироскопи.
Кратко резюме
Ефективността на влакното, поддържащо поляризация, се влияе от много фактори, които също взаимодействат помежду си, образувайки сложна система. За да се оптимизира производителността на влакното, поддържащо поляризацията, трябва да се разгледат цялостно и балансирани различни фактори. В сравнение с комуникационните влакна, влакната, поддържащи поляризацията, като компонент на сензорни приложения, трябва да бъдат чувствителни към някои външни условия, като същевременно избягват да бъдат твърде чувствителни към други условия. Следователно е трудно да се проектира и разработи влакно, поддържащо поляризацията. Въпреки това, с бързото развитие на приложения като Интернет на нещата, търсенето на специални влакна се увеличава, което ще доведе до непрекъснат напредък и иновации във влакната, поддържащи поляризацията, и свързаните с тях технологии.