Прецизионное определение параметров волоконных Брэгговских решеток

• Автор: Середа, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ГЛАВА 1. Современные методы формирования и измерения параметров
волоконных Брэгговских решеток
§ 1.1 Волоконные Брэгговские решетки и их применение
§ 1.2. Современные технологии изготовления ВБР
§ 1.2.1. Создание ВБР методом интерференции двух УФ лучей 13.
§ 1.2.2. Создание ВБР непосредственной фокусировкой лазерного луча
на поверхности волокна
§ 1.2.3. Формирования ВБР методом фазовой маски
§ 1.3. Измерение параметров решетчатых структур сформированных в
сердцевине волокна
§ 1.3.1 Метод прямого измерения Ап вдоль продольной координаты

§ 1.3.2 Интерференционный метод определения параметров ВБР
§ 1.3.3. Требования, предъявляемые к методам измерения параметров ВБР
ГЛАВА 2. Анализ процесса рассеяния внешнего лазерного излучения на
волоконной Брэгговской решетке
§ 2.1. Создание мультипериодических структур при формировании ВБР
методом фазовой маски
§ 2.2. Возможность прецизионного определения изменений периода ВБР, при
рассеянии внешнего лазерного излучения
§ 2.3. Анализ рассеяния внешнего лазерного излучения на ВБР
§ 2.3.1 ВБР постоянного периода
1. Общие соотношения
2. Интенсивность и угловое распределение пучка нулевого порядка дифракции
3. Интенсивность и угловое распределение пучка первого
порядка дифракции
§ 2.3.2. ВБР с медленно изменяющимся периодом
1. Общие соотношения
2. Интенсивность и угловое распределение пучка первого порядка дифракции
3. Влияние изменения периода решетки на интенсивность и угловое распределение пучка первого порядка
§ 2.4. Влияние отклонения поверхности волокна от цилиндрической формы
на точность определения параметров решетки
§ 2.5. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Методика измерений параметров ВБР
§ 3.1. Требования к экспериментальной установке
§ 3.2. Описание экспериментальной установки
§ 3.3. Подготовка поверхности волокна с решеткой для проведения
измерений
§3.4. Юстировка системы
§ 3.5. Методика проведения измерений и обработки экспериментальных
результатов
§ 3.6. Оценка точности измерений
ГЛАВА 4. Экспериментальные результаты
§4.1 Измерение параметров «плохой» ВБР
§ 4.2. Измерение параметров ВБР имеющей область увеличенных значений
постоянной составляющей показателя преломления
§ 4.3. Измерение параметров «хорошей» ВБР
§ 4.4 Выводы по результатам проведенных экспериментов
ПРИЛОЖЕНИЕ. Использование ВБР для компенсации дисперсии в
высокоскоростных сетях связи
1. Общие соотношения
1. Компенсация дисперсии при отражении сигнала от ЧВБР

2. Компенсация дисперсии при прохождении сигнала через ВБР.117.
3. Влияние неидеальности параметров ВБР на компенсацию дисперсии ...120.
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
Ео(9)-^^оМехр
соб а
I к [(БІпа-БІп0)+руі]

4 соб а
Интенсивность пучка 0-го порядка (2.23) примет вид
/О(0) = |С|
2 л
соб2 а
С /2А:2[(зіпсх —зіп0)-ьрУї]2 Л

2 соб а
.(2.29)
(2.30)
Выражение (2.30) достигает максимума при условии
зта-зтО + руї =0. (2.31)
Условие справедливо при угле рассеяния 0 = а + ср, где ср определяется из соотношения зіпа-зіпа-фсоза + руї =0 , т.е.
Ф = ру]/соБа. (2.32)
Следовательно, в случае линейных изменений я^с(х) на ширине падающего пучка, угол рассеяния пучка 0-го порядка получает сдвиг ф. При изменении |Ащс(*)| = 10-3 на длине Ы 10~3м, (уі| = кпАс(х/і = 1 1/м. Приняв
угол падения а = 32°, находим что ф «1.18 10-5 рад.
Полуширина и максимальная интенсивность пучка 0-го порядка при наличии линейных изменений функции с(х), происходящих на ширине зондирующего пучка, не изменятся и определяются соотношениями (2.27) и (2.28) соответственно.
2.3. Функция яасМ имеет вид пдс(х) = п^с{0)+У2х2 •
В решетке, на ширине зондирующего пучка, происходят квадратичные изменения постоянной составляющей показателя преломления, т.е.
'Мс(*)='Мс(°)+У2*2Поле пучка 0-го порядка (2.22) примет вид
Д0(6)~ ^'«Р(^с(й»схр -Zcos2 а-П2кру2 Интенсивность пучка 0-го порядка (2.23) примет вид
/2Л:2[(біп<х—біп О)]2 Л
2 2 4соз а-/4/ /тру2
/0(9) = |Ср

12к%
бш а
е)Г
соб а
2 (соб4 а +/4&2р2 у2]”
(2.33)
(2.34)
^соб4 а+/4£2р2у2
Выражение (2.34) достигает максимума при условии (2.26), т.е. угол рассеяния пучка 0-го порядка от параметра У2 не зависит, и равен углу падения лазерного излучения 0 = а.
Квадратичные изменения функции иасМ» происходящие на ширине зондирующего пучка, будут оказывать влияния на интенсивность пучка 0-го порядка и его полуширину. При этом если выполняется условие