Application of Magnus series for polarization evolution in fibers

N. Korneev

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Apt. Postal 51 y 216, CP 72000, Puebla, Pue., México. e-mail korneev@inaoep.mx

Recibido el 19 de febrero de 2002.
Aceptado el 25 de febrero de 2002.

Abstract

We apply the technique of Magnus series to build approximations for polarization evolution in fibers with varying twist and birefringence. Conditions for trajectory mixing on Poincare sphere are identified. The technique relates realistic perturbation parameters to the parameters of popular coarse step method of numerical simulation. We demonstrate that liner polarization mode dispersion, if it is a dominant process, leads for big propagation lengths to a speckle-like output pulse shape.

Keywords: Polarization; optical fibers; pulse propagation.

Resumen

La serie de Magnus se aplica para obtener las expresiones aproximadas para la evolución de la polarización de luz en una fibra óptica con torsión y birrefrigencia aleatorias. Se identifican las condiciones para que la trayectoria cubre la esfera de Poincaré. Los parámetros reales de perturbación se relacionan con los parámetros del método de divisiones grandes, que se utiliza para modelos numéricos. Mostramos, que la dispersión modal de polarización, cuando es el proceso dominante, produce el pulso del tipo speckle temporal.

Palabras clave: Polarización; fibras ópticas; propagación de pulsos.

PACS: 42.81.-i; 42.81.Gs

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