Исследование поляризационных характеристик микроструктурных оптических волокон

• Автор: Рябко, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Актуальность

Цель работы

Структура работы

Основные положения, выносимые на защиту

Научная новизна

Практическая ценность

Апробация работы

Благодарности

Глава 1. Обзор литературы

1.1. История создания и первые результаты

1.2. Дисперсионные характеристики

1.3. Поляризационные характеристики микроструктурных волокон
1.4. Методы измерения двулучепреломления оптических волокон
1.4.1. Метод сканирования длины волны
1.4.2. Анализ методом параметров Стокса
1.4.3. Метод Матриц Джонса
1.5. Методы моделирования дырчатых оптических волокон
Глава 2. Теоретическое исследование МОВ
2.1 Описание метода моделирования
2.2 Результаты моделирования
2.2.1 Спектральная зависимость поляризационных характеристик различных структур МОВ
2.4.2.1. Расчет
2.2.1.2. Расчет
2.2.1.3. Расчет
2.2.1.4. Расчет
2.2.1.5. Расчет
2.2.2 Зависимость поляризационных характеристик от геометрических параметров МОВ
2.2.2.1. Расчет
2.2.2.2. Расчет
2.2.2.4. Расчет
2.2.2.4. Расчет
2.2.2.5. Расчет

2.3. Выводы
Глава 3. Экспериментальное исследование поляризационных характеристик
3.1 Определение одномодового режима
3.2. Измерение группового ДЛГТ
3.3. Измерение фазового ДЛИ
3.4. Измерение методом скрутки
3.5. Обсуждение результатов
3.6. Выводы
Глава 4. Стабильность поляризационных характеристик оптического волокна
4.1. Причины температурной нестабильности поляризационных характеристик оптических двулучепреломляющих волокон
4.2. Экспериментальная установка
4.3. Температурная стабильность фазового ДЛП
4.4. Стабильность двулучепреломления при механическом воздействии
4.5. Выводы
Глава 5. Практическая ценность результатов
5.1. Отличие фазового и группового двулучепреломления
5.2. Фазовые пластинки
5.3. Поляризатор
5.4. Сварка оптических волокон
5.5. Старение скола волокна
5.6. Датчик тока
5.7. Выводы
Заключение
Список Литературы
Акт уальность. Тематика микроструктурных оптических волокон (МОВ) является самой актуальной задачей в области волоконной оптики последнего времени. Такой огромный интерес возникает как следствие уникальных свойств и возможностей таких оптических волокон - широкий одномодовый диапазон, необычные дисперсионные характеристики и их сильная зависимость от геометрических параметров оптического волокна, большое значение нелинейного коэффициента за счет сильной локализации поля моды, увеличенное (усиленное) двулучепреломление по сравнению с обычным РМ (поддерживающим поляризацию) оптическим волокном. Эти свойства находят широкое применение в телекоммуникациях [1-3], нелинейной оптике [4], метрологии [5], атомной физике [6] и медицине [7-8].
Несмотря на имеющиеся к настоящему времени результаты, постоянно появляется большое количество публикаций, что говорит о новых эффектах и результатах, которые содержит в себе данная тематика. Улучшаются параметры микроструктурных оптических волокон - пассивные оптические потери [9-10], оптические потери на сварке со стандартным оптическим волокном [11-13], увеличение двулучепреломления [14-18].
Создаются новые структуры оболочки таких оптических волокон, позволяющие улучшать нелинейное взаимодействие и получать нужные дисперсионные характеристики [10,19-21]. Появляются сообщения о создании дырчатых оптических волокон поддерживающих распространение высших мод [22-25], что актуально для создания активных волокон. Еще одно интересное свойство микроструктурного оптического волокна -независимость оптических потерь от радиуса изгиба [26].
Но, к сожалению, изучение и публикации работ по тематике микроструктурных оптических волокон строилось по принципу наиболее быстрого получения результата. По этой причине, в частности, изучению

Потери, дБ/м. рррррррро
1 1 / а

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 X 10*
Эффективный показатель преломления пгослсосл£слс 1 б

1
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 х Ю* X 10*
Я 25 X 0> Ч 55 О 2 Ч г (и а В а> у >. 1.5 Ч > 03 4 1 1 в

1 1
1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 Длина волны, мкм. х 1°6 Рисунок 2.13 Спектральные поляризационные характеристики структуры МОВ с увеличенной эллиптичностью и двумя слоями каналов: а - оптические потери, б - эффективный показатель преломления, в - ДЛП