Влияние поперечной деформации фотонно-кристаллического волокна на его спектральные характеристики

Автор: Пластун Александр Сергеевич, Конюхов Андрей Иванович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.42, 2018 года.

Бесплатный доступ

При помощи численного моделирования рассмотрено распространение света в цельностеклянном фотонно-кристаллическом волокне. Проведено сравнение спектральных характеристик волокна с идеализированной гексагональной структурой и волокна с деформациями поперечного профиля. В расчётах использовались методы, основанные на пространственном преобразовании Фурье. Показана возможность совместного возбуждения мод полного внутреннего отражения и основной моды фотонной запрещённой зоны. Деформация структуры фотонно-кристаллического волокна приводит к сдвигу и сужению фотонной запрещённой зоны. Возбуждение мод полного внутреннего отражения приводит к росту поглощения на границах спектральной полосы пропускания волокна.

Еще

Фотонный кристалл, спектр, волоконная оптика, моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/140228721

IDR: 140228721 | DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-236-243

Список литературы Влияние поперечной деформации фотонно-кристаллического волокна на его спектральные характеристики

Joannopoulos, J. Photonic crystals: Molding the flow of light/J. Joannopoulos, R. Meade, J. Winn. -Princeton, NJ: Princeton University Press, 1995. -472 p. -ISBN: 978-0-6910-3744-8.
Cregan, R.F. Single-mode photonic band gap guidance of light in air/R.F. Cregan, B.J. Managan, J.C. Knight, T.A. Birks, P.St.J. Russell, P.J. Roberts, D.C. Allen//Science. -1999. -Vol. 285, Issue 5433. -P. 1537-1539. - DOI: 10.1126/science.285.5433.1537
Bise, R.T. Tunable photonic band gap fiber/R.T. Bise, R.S. Windeler, K.S. Kranz, C. Kerbage, B.J. Eggleton, D.J. Trevor//Optical Fiber Communication Conference and Exhibit, 2002 (OFC 2002). -2002. -P. 466-468. - DOI: 10.1109/OFC.2002.1036489
Luan, F. All-solid photonic band gap fiber/F. Luan, A.K. George, T.D. Hedley, G.J. Pearce, D.M. Bird, J.C. Knight, P.St.J. Russell//Optics Letters. -2004. -Vol. 29, Issue 20. -P. 2369-2371. - DOI: 10.1364/OL.29.002369
Schmidt, M.A. All-solid bandgap guiding in tellurite-filled silica photonic crystal fibers/M.A. Schmidt, N. Granzow, N. Da, M. Peng, L. Wondraczek, P.St.J. Russell//Optics Letters. -2009. -Vol. 34, Issue 13. -P. 1946-1948. - DOI: 10.1364/OL.34.001946
Jansen, F. Avoided crossings in photonic crystal fibers/F. Jansen, F. Stutzki, C. Jauregui, J. Limpert, A. Tünnermann//Optics Express. -2011. -Vol. 19, Issue 14. -P. 13578-13589. - DOI: 10.1364/OE.19.013578
Nielsen, M. Investigation of microdeformation-induced attenuation spectra in a photonic crystal fiber/M. Nielsen, G. Vienne, J. Folkenberg, A. Bjarklev//Optics Letters. -2003. -Vol. 28(4). -P. 236-246. - DOI: 10.1364/OL.28.000236
Ren, G. Low-loss all-solid photonic bandgap fibre/P. Shum, L. Zhang, X. Yu, W. Tong, J. Luo//Optics Letters. -2007. -Vol. 32(9). -P. 1023-1025. - DOI: 10.1364/OL.32.001023
Конюхов, А.И. Усиление направляемых мод в микроструктурных оптических волокнах/А.И. Конюхов, А. С. Соловьев, Л.А. Мельников, С.А. Акишин//Известия Саратовского университета. Серия Физика -2007. -Т.7(2) -C.30-36. -ISSN1817-3020.
Brilland, L. Interfaces impact on the transmission of chalcogenides photonic crystal fibres/L. Brilland, J. Troles, P. Houizot, F. Désévédavy, Q. Coulombier, G. Renversez, T. Chartier, T.N. Nguyen, J. Adam, N. Traynor//Journal of the Ceramic Society of Japan. -2008. -Vol. 116, Issue 1358. -P. 1024-1027. - DOI: 10.2109/jcersj2.116.1024
Lousteau, J. Photonic bandgap confinement in an all-solid tellurite-glass photonic crystal fiber/J. Lousteau, G. Scarpignato, G.S. Athanasiou, E. Mura, N. Boetti, M. Olivero, T. Benson, P. Sewell, S. Abrate, D. Milanese//Optics Letters. -2012. -Vol. 37, Issue 23. -P. 4922-4924. - DOI: 10.1364/OL.37.004922
Caillaud, C. Photonic bandgap propagation in all-solid chalcogenide microstructured optical fibers/C. Caillaud, G. Renversez, L. Brilland, D. Mechin, L. Calvez, J. Adam, J. Troles//Materials. -2014. -Vol. 7, Issue 9. -P. 6120-6129. - DOI: 10.3390/ma7096120
Li, M.-J. Modeling effects of structural distortions on air-core photonic bandgap fibers/M.-J. Li, J.A. West, K.W. Koch//Journal of Lightwave Technology. -2007. -Vol. 25, Issue 9. -P. 2463-2468. - DOI: 10.1109/JLT.2007.902744
Pureur, V. Impact of transversal defects on confinement loss of an all-solid 2-D photonic-bandgap fiber/V. Pureur, G. Bouwmans, M. Perrin, Y. Quiquempois, M. Douay//Journal of Lightwave Technology. -2007. -Vol. 25, Issue 11. -P. 3589-3596. - DOI: 10.1109/JLT.2007.907741
Конюхов, А.И. Усиление направляемых мод в микроструктурных оптических волокнах/А.И. Конюхов, А.С. Соловьев, Л.А. Мельников, С.А. Акишин//Известия Саратовского университета. Сер. Физика. -2007. -Т. 7(2). -C. 30-36.
Saitoh, K. Air-core photonic band-gap fibers: the impact of surface modes/K. Saitoh, N.A. Mortensen, M. Koshiba//Optics Express. -2004. -Vol. 12, Issue 3. -P. 394-400. - DOI: 10.1364/OPEX.12.000394
Benson, T.M. What is the future for beam propagation methods?/T.M. Benson, B.B. Hu, A. Vukovic, P. Sewell//Proceedings of SPIE. -2004. -Vol. 5579. -P. 351-358. - DOI: 10.1117/12.577173
López-Doña, J.M. Fast-fourier-based three-dimensional full-vectorial beam propagation method/J.M. López-Doña, J.G. Wangüemert-Pérez, I. Molina-Fernández//IEEE Photonics Technology Letters. -2005. -Vol. 17, Issue 11. -P. 2319-2321. - DOI: 10.1109/LPT.2005.857618
Melnikov, L.A. Softglass hollow-core photonic crystal fibers/L.A. Melnikov, I. Khromova, A. Scherbakov, N. Nikishin//Proceedings of SPIE. -2005. -Vol. 5950. -P. 243-251. - DOI: 10.1117/12.623163
Саульев, В.К. Интегрирование уравнений параболического типа методом сеток/В.К. Саульев -М.: Физматлит, 1960. -324 с.
Guobin, R. Full-vectorial analysis of complex refractive-index photonic crystal fibers/R. Guobin, W. Zhi, L. Shuqin, L. Yan, J. Shuisheng//Optics Express. -2004. -Vol. 12, Issue 6. -P. 1126-1135. - DOI: 10.1364/OPEX.12.001126

Еще

Статья научная