光ファイバのビートの長さはどれくらいですか？

偏光維持（PM）光ファイバーの場合、入力線形偏光の偏光方向が高速軸と遅い軸の中央にあると仮定すると、2つの直交偏光成分に分解できます。下の図に示すように、2つの光波は最初は同じ位相を持っていますが、速い軸の屈折率は高速軸の屈折率よりも大きいため、その位相差は伝播距離とともに直線的に増加します。

上の図では、2つの波の位相とその差は、0〜2πの範囲（2πの倍数の部分を差し引いて）です。緑色の正方形は、位相差が2π倍であり、鼓動の長さが位相差の長さが2πだけ増加する位置を示します。これは、真空波長（λ）と複屈折（b）の比に等しくなります。

この直交結合の状況では、PM繊維の偏光は、線形偏光、楕円分極、円偏光、楕円偏光、線形偏光...およびこの偏光進化プロセスを通じて測定することができます。これは、定期的に変化する偏光状態では、繊維の側面から散在する光が空間的に変調され、拍動の長さを明るい領域と暗い領域の周期的な構造で測定できるためです。

繊維の層折が大きいほど、拍動の長さが短くなり、偏光維持性能が向上します。現在、1 mm未満の拍動長のPM繊維には、楕円形のコアと非常に小さなモードフィールドの直径があります（標準のシングルモード繊維よりも大幅に小さい）。多くのアプリケーションでは、円形のコアとより大きなモードフィールドの直径が必要であり、要件を満たすPM繊維は通常、1ミリメートルから数ミリメートルの間の鼓動の長さを持っています。標準のシングルモードファイバーにも測定可能なビートの長さがありますが、値は数メートルに達することがありますが、これはPMファイバーとしての使用には適していません。 PMファイバーの偏光維持性能を説明するために、メーカーは通常、出力絶滅率ではなくビートの長さの仕様を提供し、波長と温度範囲を指定します。これは、繊維の長さ、配線方法、入力偏光方向など、多くの要因が絶滅比に影響するためです。ただし、ビートの長さは上記の要因とは関係がないため、繊維の偏光維持能力を定量化するのに適していますが、実際のパフォーマンスと出力の絶滅比は最終的に使用の詳細に依存します。