УДК681.7

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ

Коробейников А.Г., Гатчин Ю.А., Дукельский К.В., Тер-Нерсесянц Е.В.


Читать статью полностью 

Аннотация

Представлены результаты разработки технологии получения микроструктурированных волоконных световодов. В ходе проводимых работ были созданы световоды с одним или двумя циклами отверстий, получаемые по двухстадийной технологии. Использование двух циклов позволяют снизить на длине волны накачки затухание до 0,1 дБ/м.
В ходе экспериментов было установлено, что эффективность вытекания коррелирует с толщиной депрессированной оболочки – чем больше толщина оболочки, тем потери меньше. В ходе работ была разработана базовая технология получения дырчатых волоконных световодов из кварцевого стекла с четырьмя циклами отверстий, базирующаяся на двухстадийном процессе. В отличие от дырчатых световодов с одноэлементной сердцевиной, в разработанных системах при равных диаметрах сердцевины шаг структур меньше в два и три раза. Это позволило получить большую устойчивость излучения к возмущениям световодного тракта. При постановке задачи получения микроструктурированного волокна с малым значением отношения диаметра отверстия конструкционной оболочки к шагу структуры и (или) с относительно малым шагом структуры возможен одностадийный процесс, так как в этом случае в исходной сборке можно использовать капилляры с небольшим по величине внутренним диаметром. Были проведены исследования по поиску технологических условий, выполнение которых делает затухание излучения определенного типа в
микроструктурированных световодах минимальным. Основным способом, позволившим выявлять влияние технологической схемы на затухание излучения, являлось сравнение одно- и двухстадийного методов создания микроструктурированных световодов. Была определена зависимость потерь излучения в световодах от температуры вытяжки капилляров. Проведено сравнение методов очистки капилляров в дырчатых световодах. Предложены методы снижения затухания излучения.


Ключевые слова: оптическое волокно, микроструктурированные волоконные световоды, затухание излучения

Список литературы
1. Яценко Ю.П., Левченко А.Е., Прямиков А.Д., Косолапов А.Ф., Семенов С.Л., Дианов Е.М. Четырех- волновое смешение в двухслойных микроструктурированных световодах // Квантовая электроника. 2005. Т. 35. № 8. С. 715–719.
2. Wang S.-Y. Microstructured optical fiber with improved transmission efficiency and durability. Patent US N 6.418.258 В1; заявл. 09.06.00; опубл. 09.07.02.
3. White C.A. Microstructured multimode fiber. Patent US N 6.594.429 В1; заявл. 20.10.00; опубл. 15.07.03.
4. Russel P.S.T., Birks T.A., Knight J.C. Photonic crуstal fibers. Patent US N 6.888.992 В2; заявл. 07.11.03; опубл. 03.05.05.
5. Forbes L., Geusic J.E. Hollow core photonic bandgap optical fiber. Patent US N 6.829.421 В2; заявл. 13.03.02; опубл. 07.12.04.
6. Коробейников А.Г., Гатчин Ю.А., Дукельский К.В., Ероньян М.А., Тер-Нерсесянц Е.В., Нестеро- ва Н.А. Анализ совместимости фторсиликатных и боросиликатных слоев стекла для изготовления оп- тического волокна // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 3 (79). С. 15–18.
7. Коробейников А.Г., Гатчин Ю.А., Дукельский К.В., Тер-Нерсесянц Е.В. Проблемы производства вы- сокопрочного оптического волокна // Научно-технический вестник информационных технологий, ме- ханики и оптики. 2013. № 2 (84). С. 18–23.
8. Петровский Г.Т, Дукельский К.В., Кондратьев Ю.Н., Хохлов А.В., Шевандин В.С., Желтиков А.М. Дырчатые световоды с кварцевой сердцевиной для нелинейно-оптического преобразования импуль- сов лазерного излучения // Оптический журнал. 2006. Т. 73. № 9. С. 42–47.
9. Yan M., Shum P. Antiguiding in microstructured optical fibers // Optics Express. 2004. V. 12. N 1. P. 104–116.
10. Ferrarini D., Vincetti L., Zoboli M., Cucinotta A., Selleri S. Leakage properties of photonic crystal fibers // Optics Express. 2002. V. 10. N 23. P. 1314–1319.
11. Моршнев С.К., Францессон А.В. Пропускание светового излучения крутыми изгибами волоконных световодов // Квантовая электроника. 1982. Т. 9. № 2. С. 284–290.
12. Иванов С.И. Дополнительные потери, обусловленные нерегулярностями многомодовых световодов // Электросвязь. 1982. № 1. С. 41–44.
13.Jeunhomme L.B. Single-mode fiber optics principles and applications. NY: Marcel Dekker, 1983. 275 p.
14. Андреев А.Ц., Белов А.В., Власов А.В., Гурьянов А.Н., Дианов Е.М., Жиц И.Г., Иноземцев В.П., Хо- пин В.Ф. Потери на микроизгибах в волоконных световодах и волоконно-оптических кабелях // Кван- товая электроника. 1980. Т. 7. № 1. С. 217–219.
15. Дукельский К.В., Коробейников А.Г., Тер-Нерсесянц Е.В. Методы уменьшения оптических потерь в фотонно-кристаллическом оптическом волокне // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2010. № 3 (67). С. 5–11.
16. Дукельский К.В., Кондратьев Ю.Н., Комаров А.В., Тер-Нерсесянц Е.В., Хохлов А.В., Шевандин В.С. Влияние шага структуры дырчатого оптического волокна на его световодные свойства // Оптический журнал. 2006. Т. 73. № 11. С. 80–85.
17. Nielsen M.D., Folkenberg J.R., Mortensen N., Bjarklev A. Bandwidth comparison of photonic crystal fibers and conventional single-mode fibers // Optics Express. 2004. V. 12. N 3. P. 430–435.
18. Nielsen M.D., Mortensen N.A., Albertsen A., Folkenberg J.R., Bjarklev A., Bonacinni D. Predicting macrobending loss for large-mode area photonic crystal fiber // Optics Express. 2004. V. 12. N 8. P. 1775– 1779.
19. Дукельский К.В., Комаров А.В., Тер-Нерсесянц Е.В., Хохлов А.В., Шевандин В.С. Работы ГОИ им. С.И. Вавилова по снижению затухания сигнала в микроструктурированных оптических волокнах // Труды Международных научно-технических конференций «Интеллектуальные системы» (AISꞌ07) и «Интеллектуальные САПР» (CAD-2007). М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. Т. 3. С. 160–166.
20. Дукельский К.В., Комаров А.В., Кондратьев Ю.Н., Тер-Нерсесянц Е.В., Хохлов А.В., Шевандин В.С. Дырчатые световоды из поликапиллярной сборки с затуханием излучения в 10 дБ/км // Сборник тру- дов VII Международной конференции «Прикладная оптика». СПб, 2006. Т. 2. С. 216–220.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика