Användningen av magneter i avancerad optisk kommunikation och fiberoptik

Publicerad: 2023-04-23 12:24:06 • Daniel Gårdefelt

Områdena optisk kommunikation och fiberoptik har förändrat hur vi skickar och tar emot data. Detta har gjort det möjligt att bygga höghastighetsnät med hög kapacitet, som är ryggraden i den digitala värld vi lever i idag. Magneter har blivit viktiga delar av många optiska kommunikationssystem, vilket gör att de fungerar bättre och gör mer.

Magneto-optisk effekt och Faraday-rotator
Den magneto-optiska effekten är vad som händer när ett magnetfält ändrar hur ljuset polariseras när det rör sig genom ett ämne. Faraday-effekten är en av de mest kända magnetoptiska effekterna. Det gör att ljusets polariseringsplan förändras när det rör sig genom ett magnetiskt aktivt material. Baserat på denna effekt används Faraday-rotatorer, som är optiska enheter, mycket i optiska kommunikationssystem av många olika skäl.

Optiska isolatorer: Dessa är enheter som är gjorda för att släppa ljus i en riktning men hindra det från att gå i den andra. Denna envägsöverföring håller känsliga delar, som lasrar, säkra från bakreflexer, vilket kan göra dem instabila och skada deras prestanda.

Styr polarisering: Faradays rotatorer kan användas för att ändra hur ljus polariseras i optiska fibrer. Detta säkerställer att signalen skickas med så lite förlust och distorsion som möjligt.

Optiska switchar: Faradays rotatorer kan byggas in i optiska switchar, som styr hur ljussignaler rör sig genom fiberoptiska nätverk. Genom att styra magnetfältet kan omkopplarna snabbt ändra riktningen på ljustransmissionen. Detta gör det möjligt att sätta upp nätverk som kan ändras snabbt och på olika sätt.

Fiberinriktning som styrs av magneter
För att signalöverföring och koppling ska fungera bra i fiberoptiska kommunikationssystem måste optiska fibrer vara inriktade mycket exakt. Denna inriktning kan göras med hjälp av magneter med hjälp av system som aktiveras av magneter. Dessa system har flera fördelar.

Hög noggrannhet: Magnetiska uppriktningssystem kan vara exakta till submikronnivån, vilket ser till att fibrer ansluter och skickar signaler på bästa möjliga sätt.

Flexibilitet: Att använda magneter gör det möjligt att göra flexibla uppriktningssystem som kan fungera med olika typer och storlekar av fibrer och som även kan anpassa sig till förändringar i omgivningen, såsom temperatur och vibrationer.

Beröringsfri drift: Magnetiska uppriktningssystem behöver inte fysisk kontakt mellan fibrerna för att fungera, så det är mindre sannolikt att skada och förorening inträffar.

Magneter är en del av optiska förstärkare.

Magneter kan också vara användbara i optiska förstärkare, som är enheter som ökar signalstyrkan i optiska kommunikationsnätverk. Ett exempel är hur magneter används i erbiumdopade fiberförstärkare (EDFA). Ett magnetfält kan förbättra förstärkarens prestanda genom att styra hur ljuset interagerar med erbiumjonerna och hur det polariseras.

Sammanfattningsvis: magneter har varit en stor del av utvecklingen av fiberoptik och optisk kommunikation. De har gjort det möjligt att tillverka viktiga delar och system som Faraday-rotatorer, optiska isolatorer och magnetiskt styrda fiberuppriktningssystem. I takt med att behovet av snabbare, mer tillförlitliga och större optiska kommunikationsnätverk växer, kommer magnetisk teknik att fortsätta att spela en nyckelroll i att forma framtiden för detta område. Magneter skulle kunna användas i optiska förstärkare och andra nya optiska teknologier för att förbättra deras prestanda och kapacitet.