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Fibras que mantêm a polarização

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Fibras que mantêm a polarização

  • 2025-06-06

As fibras ópticas sempre apresentam algum grau de birrefringência, mesmo que tenham um design circularmente simétrico, pois, na prática, sempre há algum grau de estresse mecânico ou outro efeito que quebra a simetria. Como consequência, a polarização da luz que se propaga na fibra muda gradualmente de forma descontrolada (e dependente do comprimento de onda), o que também depende de qualquer curvatura da fibra e de sua temperatura.

Princípio das fibras mantenedoras de polarização:

O problema mencionado pode ser corrigido usando um fibra de manutenção de polarização , que é não uma fibra sem birrefringência, mas, ao contrário, uma fibra especial com uma forte birrefringência incorporada ( fibra de alta birrefringência ou Fibra HIBI , Fibra PM ). Desde que a polarização da luz lançada na fibra esteja alinhada com um dos eixos birrefringentes, esse estado de polarização será preservado mesmo se a fibra for dobrada. O princípio físico por trás disso pode ser entendido em termos de acoplamento de modo coerente. As constantes de propagação dos dois modos de polarização são significativamente diferentes devido à forte birrefringência, de modo que a fase relativa desses modos copropagantes se afasta rapidamente. Portanto, qualquer perturbação ao longo da fibra pode acoplar efetivamente ambos os modos somente se tiver uma componente espacial de Fourier significativa com um número de onda que corresponda à diferença das constantes de propagação dos dois modos de polarização. Se essa diferença for grande o suficiente, as perturbações usuais na fibra variam muito lentamente para fazer um acoplamento de modo eficaz. Em termos quantitativos, o comprimento do batimento de polarização deve ser significativamente menor do que a escala de comprimento típica na qual a birrefringência parasita varia.


Fibras mantenedoras de polarização são aplicadas em dispositivos onde o estado de polarização não pode sofrer variações, por exemplo, devido a mudanças de temperatura. Exemplos são interferômetros de fibra, giroscópios de fibra óptica e certos lasers de fibra.

As desvantagens de usar fibras que mantêm a polarização são as seguintes:

  • Eles são mais caros.
  • Nem todos os tipos de fibras estão disponíveis na forma que preserva a polarização. Por exemplo, a disponibilidade pode ser limitada para certas fibras ativas, para fibras com valores incomuns da área do modo efetivo e para fibras sem sílica.
  • As perdas de propagação são maiores do que as da fibra padrão.
  • Normalmente, é necessário um alinhamento rotacional exato da fibra em relação à direção de polarização de entrada; o mesmo se aplica à emenda das fibras. Isso torna a produção de dispositivos mais trabalhosa e cara.

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