PMD - polarizační vlivy optických vláken

Abstract

Tento projekt popisuje základní pojmy a základní teorie polarizační vidové disperze (PMD) v optických vláknech. Jsou popsány základní vztahy mezi Jonese a Stokese vektory, otáčení matic, definice a reprezentace vektorů polarizační vidové disperze (PMD) a zákony nekonečně malé rotace. Od zavedení prvních konceptů se základy polarizační vidové disperze (PMD) v optických vláknech staly důležitou součástí znalostí základů konstrukce vysokokapacitních optických komunikačních systémů. Efekty PMD jsou jevy lineárního elektromagnetického šíření vznikající v tzv. „jednorežimových“ vláknech. Navzdory svému jménu tyto vlákna podporují dva režimy šíření s charakteristickou polarizací. Kvůli dvojitému optickému lomu se ve vlákně tyto dva režimy pohybují dvěma různými rychlostmi a nahodilá změna tohoto dvojitého lomu po celé délce vlákna má za následek nahodilé párování mezi těmito dvěma režimy. V současných technologiích praktického přenosu vede výsledný jev PMD k deformaci pulsu a zhoršení systému, který omezuje kapacitu přenosu vlákna. Dále zde popisuji známé metody měření optických vláken, způsoby kompenzace PMD a vyhodnocuji naměřené hodnoty PMD na páteřní síti.This project describes the fundamental concepts and basic theory of polarization mode dispersion (PMD) in optical fibers. There are described basic the relation between Jones vectors and Stokes vectors, rotation matrices, the definition and representation of PMD vectors, the laws of infinitesimal rotation. After the introduction the first conception with bases of polarization mode dispersion (PMD) in optical fibers, they have become an important body of knowledge basic for the design of high-capacity optical communication systems. PMD effects are linear electromagnetic propagation phenomena occurring in so-called “single-mode“fibers. Despite their name, these fibers support two modes of propagation distinguished by their polarization. Because of optical birefringence in the fiber, the two modes travel with different group velocities, and the random change of this birefringence along the fiber length results in random coupling between the modes. With current practical transmission technology the resulting PMD phenomena lead to pulse distortion and system impairments that limit the transmission capacity of the fiber. I describe different ways of measuring PMD in optical fibre, PMD compensation techniques and analyse PMD results in optical fibres.