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Polarization Controller (mPCX-C1) - MAP Series high speed polarization scrambler, controller and stabilizer

MAP mPCX-C1 偏振控制器

多功能平台 (MAP 系列) 偏振控制模組 (mPCX-C1) 是一個單插槽高速偏振擾偏器、控制器和穩定器,隨著相干調變格式和偏振多路複用 (multiplex) 系統的興起,對於理解這些訊號的偏振狀態與單模光纖的互動方式產生了新的需求;mPCX-C1 模組實現了這些測試,不僅適用於實驗室,還可以應用於將這些測試引入製程中。

mPCX-C1 的核心組件是8個1/4波片 (wave-plates) 串聯而成,這些波片採用鈮酸鋰(Lithium-Niobate) 材料製作而成,可應對最苛刻偏振管理應用所需的響應時間,這些波片可高速旋轉且無需復位(無限旋轉),以控制偏振狀態(SOP)。


mPCX-C1 模組提供了簡單的、預先定義、速率可程式化、和偏振擾偏模式,可實現高達3M rad/s的速率;另外,使用者還可上傳自定義擾偏模式表格,以實現客製化的擾偏模式;透過專有的SOP(偏振狀態)反饋選項,還可以解鎖兩個功能,首先,該功能會監測環境中可能引起偏振狀態變化的因素 (例如溫度變化、震動、光照強度變動等),並自動調整以保持所設定的偏振狀態穩定;其次,使用者可以通過簡單的設定,自動產生獨特的擾偏模式。


mPCX模組為LightDirect系列模組的一部分,專注於高速偏振擾偏、控制和穩定化,它的功能包括多種預設模式、速率可程式化的偏振擾偏,以及支援自定義的擾偏模式;除了mPCX以外,LightDirect系列還包括眾多其他模組,例如光源、可調衰減器、功率計和頻譜分析儀等。
mPCX模組為LightDirect系列模組的一部分,專注於高速偏振擾偏、控制和穩定化,它的功能包括多種預設模式、速率可程式化的偏振擾偏,以及支援自定義的擾偏模式;除了mPCX以外,LightDirect系列還包括眾多其他模組,例如光源、可調衰減器、功率計和頻譜分析儀等。

重點應用

  • 光子通訊測試自動化

  • 支援100G+相干介面測試

  • 用於測量損耗、增益和偏振相依損耗 (PDL) 的時域去偏器

  • 穩定並追踪目標偏振狀態 (SOP)

特點


  • 高速偏振擾偏器,速率可編程從1.00 rad/s 到 3.00 Mrad/s

  • 支援C/L、O和All-band,在插入損耗小於3dB的情況下工作

  • 透過設計實現均勻擾偏,與不會受到輸入偏振狀態的影響,確保測試的穩定性和一致性

  • 提供6種高級擾偏模式,包括瑞利 (Rayleigh)、隨機和環形模式

  • 使用專有的SOP反饋選項,實現偏振穩定和恢復至特定狀態

  • 透過典型的波片實現手動偏振控制

  • 設計精巧,僅需單插槽模組


 

mPCX-C1:直接波片控制和擾偏的高速偏振調節模組


mPCX-C1有兩種基本的操作模式:


直接波片 (Wave-plate) 控制


在波片模式下,可以直接控制每個波片的角度,可以設定靜態角度或旋轉速度,使用者可以在兩種控制模式之間進行選擇:兩個四分之一波片(Q-Q配置)、或兩個四分之一波片與半波片相結合(Q-H-Q配置),提供對每個元件的完全控制,並且使用者設定可以保存並作為預設值召回。


MAP-300 手動偏振控制介面
MAP-300 手動偏振控制介面

擾偏


提供六種預定義的擾偏模式,以及一種使用者自定義模式;擾偏模式根據三個特徵進行區分:SOP變化的速率、以邦加球 (Poincare sphere) 顯示的角度變化分布,以及邦加球的覆蓋範圍。


MAP-300擾偏偏振控制介面
MAP-300擾偏偏振控制介面

優化的直覺化圖形使用者介面,適用於實驗室或製造環境,摘要視圖和詳細視圖之間的高效切換,使用者可以在系統層面操作、或者利用模組的全部功能。

mPCX MAP-300摘要視圖介面
mPCX MAP-300摘要視圖介面

mPCX MAP-300詳細視圖介面
mPCX MAP-300詳細視圖介面

 

SOP反饋功能:自動環形對齊與狀態追蹤功能


SOP反饋是實現輸出偏振狀態監測的選項,雖然不是完整的偏振計,但這個選項以非常具有成本效益的方式啟用了幾個關鍵功能。


自動環形對齊


通過赤道的大圓線 (球體表面上的最短曲線距離) 是一種獨特且強大的擾偏模式,然而,它需要非常特定的輸入偏振狀態;啟用SOP反饋功能後,mPCX-C1會自動進行調整,以確保在無需手動干預或外部反饋的情況下實現此模式。


自動環形對齊
自動環形對齊

狀態追蹤與返回


保持或返回到特定的偏振狀態也是以被實現的,在測試案例要求在特定偏振狀態和擾偏之間交替,或者需要進行長期測試且不希望SOP漂移時,這將非常有用。


在啟用穩定模式的情況下,標記的偏振狀態可以被保持。
在啟用穩定模式的情況下,標記的偏振狀態可以被保持。

 

擾偏的動態特性 - 六種預設模式與使用者自定義選項


mPCX-C1提供六種預定義的擾偏模式,以及一種使用者自定義模式,這些模式允許使用者根據需要調整擾偏的複雜程度,擾偏的複雜程度取決於速率分佈和球面覆蓋範圍。


隨機擾偏模式


隨機擾偏的特點是均勻覆蓋邦加球,SOP的連續變化可以產生高達3 Mrad/s和低至1 rad/s的變化率,對於需要快速去偏振的應用,此模式在小於10μs內可以產生小於5%的DOP(度偏率)。

隨機擾偏模式
隨機擾偏模式

瑞利分佈模式


此模式偏振狀態的變化將涵蓋邦加球(Poincaré sphere)的所有可能位置,即時的變化率遵循瑞利分佈,偏向於較低的變化率,但偶爾也會出現非常高的變化率;可以透過改變分佈的平均值來修改此模式,此模式通常用於光纖擬真。


瑞利分佈模式
瑞利分佈模式

環形模式(最好配合SOP反饋使用)


理想的環形模式在邦加球上形成大圓軌跡,並沿著這個大圓線不斷環繞整個邦加球,它產生單一恆定的ΔSOP頻率,對於具有SOP反饋的模組,環形軌跡可以自動對齊,以建立大圓模式;在開環運行中,環的方向是根據輸入的偏振狀態進行變化,此模式非常適合產生帶有恆定ΔSOP特徵的去偏振訊號。


環形模式(最好配合SOP反饋使用)
環形模式(最好配合SOP反饋使用)

極性環形模式(最好配合SOP反饋使用)


當在自動對齊的環形模式的基礎上添加額外的旋轉成分時,就形成 "極性環形模式"(Polar Ring Pattern),在極性環形模式中,除了恆定的 ΔSOP特徵外,其優點是隨著大圓(great circles)的旋轉,可以完全覆蓋所有偏振狀態。


極性環形模式(最好配合SOP反饋使用)
極性環形模式(最好配合SOP反饋使用)

振蕩環形模式(最好配合SOP反饋使用)


振蕩環形模式將一個速率成分添加到環形模式,使得偏振狀態(SOP)呈現從北極到南極的過渡過程;此模式也具有完整的球面覆蓋,且會隨著環形運動的直徑變化而改變,增加了額外的複雜性,使ΔSOP變化率隨之變化。


振蕩環形模式(最好配合SOP反饋使用)
振蕩環形模式(最好配合SOP反饋使用)

隨機環形模式


隨機環形模式是極性環形模式和振蕩環形模式的結合,它與完全隨機模式非常相似;這個模式非常適合用於需要逐步增加偏振狀態(SOP)變化速率複雜性的測試案例。


隨機環形模式
隨機環形模式

離散模式(使用者自定義散射)


這個模式可以讓使用者建立高達1000個的自定義表格,並且可以逐步選擇這些狀態進行操作。這些選定的狀態允許使用者創建並根據需要自由組合和設置不同的偏振狀態,以達到特定測試目的。


 

延伸閱讀




檔案下載

Polarization Controller (mPCX-C1) Datasheet

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MAP-Series Selection Guide

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