Основні принципи фотоно-кристалічних волокон гіроскопу

Хайдер Али Муса Аль-Судани

Анотація


Фотонно-кристалічні волокна відіграють головну роль у розробці нових волоконно-лазерних джерел надкоротких світлових імпульсів і створення компонентів волоконного формату для контролю таких імпульсів. Волоконно-оптичний гіроскоп - це одна зі сфер застосування оптичних волокон, що залежить головним чином від ефекту Саньяка. Вона належить до важливих сфер застосування в галузі космічної навігації. У цій статті ми запропонували використовувати фотонно-кристалічна волокно порожнистим сердечником 1550 nmλ, Ø10 мкм в оптичному гіроскопі. Фотонно-кристалічні волокна демонструють специфічні властивості і можливості, які призводять до величезного потенціалу для використання в галузі вимірювань

Ключові слова


волоконно-оптичний гіроскоп; ефект Саньяка; фотонно-кристалічна волокно порожнистим сердечником

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


1. Knight, J. C., Birks, T. A., Russell, P. S. J., Atkin, D. M. (1996). All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding. Optics Letters, 21 (19), 1547–1549. doi: 10.1364/ol.21.001547

2. Chau, Y.-F., Liu, C.-Y., Yeh, H.-H., Tsai, D. P. (2010). A comparative study of high birefringence and low confinement loss photonic crystal fiber employing elliptical air holes in fiber cladding with tetragonal lattice. Progress In Electromagnetics Research B, 22, 39–52. doi: 10.2528/pierb10042405

3. Chen, D., Shen, L. (2007). Ultrahigh Birefringent Photonic Crystal Fiber With Ultralow Confinement Loss. IEEE Photonics Technology Letters, 19 (4), 185–187. doi: 10.1109/lpt.2006.890040

4. Ju, J., Jin, W., Demokan, M. S. (2001). Design of single-polarization single mode photonics crystal fibers. J. Lightwave Technol., 24, 825–830.

5. Knight, J. C., Skryabin, D. V. (2007). Nonlinear waveguide optics and photonic crystal fibers. Optics Express, 15 (23), 15365–15376. doi: 10.1364/oe.15.015365

6. Folkenberg, J. R., Nielsen, M. D., Mortensen, N. A., Jakobsen, C., Simonsen, H. R. (2004). Polarization maintaining large mode area photonic crystal fiber. Optics Express, 12 (5), 956–960. doi: 10.1364/opex.12.000956

7. Wadsworth, W. J., Knight, J. C., Reeves, W. H., Russell, P. S. J., Arriaga, J. (2000). Yb3+-doped photonic crystal fibre laser. Electronics Letters, 36 (17), 1452–1453. doi: 10.1049/el:20000942

8. Overview of Fiber Optic Sensors. Available at: http://www.bluerr.com/images/ Overview_of_FOS2.pdf (Last accessed: 8.02.2012).

9. Yablonovitch, E., Gmitter, T., Leung, K. (1991). Photonic band structure: The face-centered-cubic case employing nonspherical atoms. Physical Review Letters, 67 (17), 2295–2298. doi: 10.1103/physrevlett.67.2295

10. Birks, T. A., Atkin, D. M., Shepherd, T. J., Russell, P. S. J., Roberts, P. J. (1995). Full 2-D photonic bandgaps in silica/air structures. Electronics Letters, 31 (22), 1941–1943. doi: 10.1049/el:19951306

11. Ho, H. L., Hoo, Y. L., Jin, W., Ju, J., Wang, D. N., Windeler, R. S., Li, Q. (2007). Optimizing microstructured optical fibers for evanescent wave gas sensing. Sensors and Actuators B: Chemical, 122 (1), 289–294. doi: 10.1016/j.snb.2006.05.036

12. Russell, P. St. J. (2003). “Photonic crystal fibers,” Science 299, 358–362.

13. Kumar, V. V. R., George, A., Reeves, W., Knight, J., Russell, P., Omenetto, F., Taylor, A. (2002). Extruded soft glass photonic crystal fiber for ultrabroad supercontinuum generation. Optics Express, 10 (25), 1520. doi: 10.1364/oe.10.001520

14. Cregan, R. F., Mangan, B. J., Knight, J. C., Birks, T. A., Russell, P. St. J., Roberts P. J., Allan, D. C. (1999). “Singlemode photonic band gap guidance of light in air,” Science 285, 1537-1539.

15. Sn yder, A. W., Love, J. D. (1983). Optical Waveguide Theory (Chapman and Hall, London).

16. Mangan, B. J., Farr, L., Langford, A., Roberts, P. J., Williams, D. P., Couny, F., Lawman, M., Mason, M., Coupland, S., Flea, R., Sabert, H., Birks, T. A., Knight J. C., Russell, P. St. J. (2004). “Low loss (1.7 dB/km) hollow core photonic bandgap fiber,” in Proc. Opt. Fiber. Commun. Conf., paper PDP24.

17. Miya, T., Terunuma, Y., Hosaka, T., Miyashita, T. (1979). “Ultimate low-loss single-mode fibre at 1.55 μm, ” Electron. Lett. 15, 106–108.

18. K. Nagayama, M. Kakui, M. Matsui, I. Saitoh and Y. Chigusa, “Ultra-low-loss (0.1484 dB/km) pure silica core fibre and extension of transmission distance,” Electron. Lett.38, 1168–1169 (2002).

19. Shinde, Y. S., Kaur Gahir, H. (2008). Dynamic Pressure Sensing Study Using Photonic Crystal Fiber: Application to Tsunami Sensing. IEEE Photonics Technology Letters, 20 (4), 279–281. doi: 10.1109/lpt.2007.913741

20. Ebendorff-Heidepriem, H., Warren-Smith, S. C., Monro, T. M. (2009). Suspended nanowires: fabrication, design and characterization of fibers with nanoscale cores. Optics Express, 17 (4), 2646. doi: 10.1364/oe.17.002646

21. Ohashi, M. Shiraki K., Tajima, K. (1992). “Optical loss property of silica-based single-mode fibers,” IEEE J. Lightwave Technol. 10, 539–543.

22. Russell, P. J. (2006). Photonic-Cristal Fibers. Journal of Lightwave technology, 24 (12), 4729–4749.

23. Fedotov, A. B., Kononov, S. O., Koletovatova, O. A. et. al. (2003). Volnovodnye svojstva i spektr sobstvennyh mod polyh fotonno-kristallicheskih volokon. Kvantovaja jelektronika, 33 (3), 271–274.

24. Chen, W. (2010). Ring-core photonic crystal fiber interferometer for strain measurement. Optical Engineering, 49 (9), 094402. doi: 10.1117/1.3488045

25. Mogilevtsev, D., Birks, T. A., Russell, P. S. J. (1999). Localized function method for modeling defect modes in 2-D photonic crystals. Journal of Lightwave Technology, 17 (11), 2078–2081. doi: 10.1109/50.802997


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Knight, J. C. (1996). All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding [Тext] / J. C. Knight, T. A. Birks, P. S. J. Russell, D. M. Atkin // Optics Letters. – 1996. – Vol. 21 (19). – Р. 1547–1549. doi: 10.1364/ol.21.001547

2. Chau, Y.-F. (2010). A comparative study of high birefringence and low confinement loss photonic crystal fiber employing elliptical air holes in fiber cladding with tetragonal lattice [Тext] / Y.-F. Chau, C.-Y. Liu, H.-H. Yeh, D. P. Tsai // Progress In Electromagnetics Research B. – 2010. – Vol. 22. – Р. 39–52. doi: 10.2528/pierb10042405

3. Chen, D. Ultrahigh Birefringent Photonic Crystal Fiber With Ultralow Confinement Loss [Тext] / D. Chen, L. Shen // IEEE Photonics Technology Letters. – 2007. – Vol. 19 (4). – Р. 185–187. doi: 10.1109/lpt.2006.890040

4. Ju, J. Design of single-polarization single mode photonics crystal fibers [Тext] / J. Ju, W. Jin, M. S. Demokan // J. Lightwave Technol. – 2001. – Vol. 24. – Р. 825–830.

5. Knight, J. C. (2007). Nonlinear waveguide optics and photonic crystal fibers [Тext] / J. C. Knight, D. V. Skryabin // Optics Express. – 2007. – Vol. 15 (23). – Р. 15365–15376. doi: 10.1364/oe.15.015365

6. Folkenberg, J. R. Polarization maintaining large mode area photonic crystal fiber [Тext] / J. R. Folkenberg, M. D. Nielsen, N. A. Mortensen, C. Jakobsen, H. R. Simonsen // Optics Express. – 2004. – Vol. 12 (5). – Р. 956–960. doi: 10.1364/opex.12.000956

7. Wadsworth, W. J. Yb3+-doped photonic crystal fibre laser [Тext] / W. J. Wadsworth, J. C. Knight, W. H. Reeves, P. S. J. Russell, J. Arriaga // Electronics Letters. – 2000. – Vol. 36 (17). – Р. 1452–1453. doi: 10.1049/el:20000942

8. Overview of Fiber Optic Sensors. Available at: http://www.bluerr.com/images/ Overview_of_FOS2.pdf (Last accessed: 8.02.2012).

9. Yablonovitch, E. (1991). Photonic band structure: The face-centered-cubic case employing nonspherical atoms [Тext] / E. Yablonovitch, T. Gmitter, K. Leung // Physical Review Letters. – 1991. – Vol. 67 (17). – Р. 2295–2298. doi: 10.1103/physrevlett.67.2295

10. Birks, T. A. Full 2-D photonic bandgaps in silica/air structures [Тext] / T. A. Birks, D. M. Atkin, T. J. Shepherd, P. S. J. Russell, P. J. Roberts // Electronics Letters. – 1995. – Vol. 31 (22). – Р. 1941–1943. doi: 10.1049/el:19951306

11. Ho, H. L. (2007). Optimizing microstructured optical fibers for evanescent wave gas sensing [Тext] / H. L. Ho, Y. L. Hoo, W. Jin, J. Ju, D. N. Wang, R. S. Windeler, Q. Li // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2007. – Vol. 122 (1). – Р. 289–294. doi: 10.1016/j.snb.2006.05.036

12. Russell, P. St. J. Photonic crystal fibers [Тext] / P. St. J. Russell // Science 299. – 2003. – Р. 358–362.

13. Kumar, V. V. R. Extruded soft glass photonic crystal fiber for ultrabroad supercontinuum generation [Тext] / V. V. R. Kumar, A. George, W. Reeves, J. Knight, P. Russell, F. Omenetto, A. Taylor // Optics Express. – 2002. – Vol. 10 (25). – Р. 1520. doi: 10.1364/oe.10.001520

14. Cregan, R. F. “Singlemode photonic band gap guidance of light in air,” [Тext] / R. F. Cregan, B. J. Mangan, J. C. Knight, T. A. Birks, P. St.J. Russell, P. J. Roberts and D. C. Allan // Science 285. – 1999. – Р. 1537–1539.

15. Sn yder, A. W. Optical Waveguide Theory [Тext] / A. W. Sn yder, J. D. Love // Chapman and Hall, London, 1983.

16. Mangan, B. J. Low loss (1.7 dB/km) hollow core photonic bandgap fiber [Тext] / B. J. Mangan, L. Farr, A. Langford, P. J. Roberts, D. P. Williams, F. Couny, M. Lawman, M. Mason, S. Coupland, R. Flea, H. Sabert, T. A. Birks, J. C. Knight and P. St.J. Russell // in Proc. Opt. Fiber. Commun. Conf, 2004. – Р. PDP24.

17. Miya, T. Ultimate low-loss single-mode fibre at 1.55 μm [Тext] / T. Miya, Y. Terunuma, T. Hosaka and T. Miyashita // Electron. – 1979. – Lett. 15. – Р. 106–108.

18. Nagayama, K. Ultra-low-loss (0.1484 dB/km) pure silica core fibre and extension of transmission distance [Тext] / K. Nagayama, M. Kakui, M. Matsui, I. Saitoh, Y. Chigusa // Electron. –2002. – Lett.38. – Р. 1168–1169.

19. Shinde, Y. S. Dynamic Pressure Sensing Study Using Photonic Crystal Fiber: Application to Tsunami Sensing [Тext] / Y. S. Shinde, H. Kaur Gahir // IEEE Photonics Technology Letters. – 2008. – Vol. 20 (4). – Р. 279–281. doi: 10.1109/lpt.2007.913741

20. Ebendorff-Heidepriem, H. (2009). Suspended nanowires: fabrication, design and characterization of fibers with nanoscale cores [Тext] / H. Ebendorff-Heidepriem, S. C. Warren-Smith, T. M. Monro // Optics Express. – 2009. – Vol. 17 (4). – Р. 2646. doi: 10.1364/oe.17.002646

21. Ohashi, M. Optical loss property of silica-based single-mode fibers [Тext] / M. Ohashi, K. Shiraki, K. Tajima // IEEE J. Lightwave Technol. – 1992. – Vol. 10. – Р. 539–543.

22. Russell, P. J. (2006). Photonic-Cristal Fibers [Тext] / P. J. Russell // Journal of Lightwave technology. – 2006. – Vol. 24 (12). – Р. 4729–4749.

23. Fedotov, A. B. Volnovodnye svojstva i spektr sobstvennyh mod polyh fotonno-kristallicheskih volokon [Тext] / A. B. Fedotov, S. O. Kononov, O. A. Koletovatova, et. al. // Kvantovaja jelektronika. – 2003. – Vol. 33 (3). – Р. 271–274.

24. Chen, W. Ring-core photonic crystal fiber interferometer for strain measurement [Тext] / W. Chen // Optical Engineering. – 2010. – Vol. 49 (9). – Р. 094402. doi: 10.1117/1.3488045

25. Mogilevtsev, D. (1999). Localized function method for modeling defect modes in 2-D photonic crystals [Тext] / D. Mogilevtsev , T. A. Birks, P. S. J. Russell // Journal of Lightwave Technology. – 1999. – Vol. 17 (11). – Р. 2078–2081. doi: 10.1109/50.802997



Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.




Copyright (c) 2016 Haider Ali Muse

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2411-2828 (Online), ISSN 2411-2798 (Print)