Fabricación y Caracterización de Polímeros desordenados Fibras ópticas para Transversal Anderson Localización de Luz

Resumen

Desarrollamos y caracterizar un trastorno de polímero de fibra óptica que utiliza transversal localización de Anderson como un mecanismo de guía de ondas novela. Esta fibra microestructurada puede transportar un pequeño haz localizado con un radio que es comparable con el radio del haz de fibras ópticas convencionales.

Resumen

Desarrollamos y caracterizar un trastorno de polímero de fibra óptica que utiliza transversal localización de Anderson como un mecanismo de guía de ondas novela. El polímero de fibra óptica desarrollado se compone de 80.000 filamentos de poli (metacrilato de metilo) (PMMA) y poliestireno (PS) que se mezclan y arrastrados a una sección transversal de la fibra óptica cuadrado con una anchura lateral de 250 micras al azar. Inicialmente, cada filamento es de 200 m de diámetro y 8 pulgadas de largo. Durante el proceso de mezcla de los cordones de fibras originales, las fibras se cruzan entre sí, sin embargo, una gran proporción de estirado garantiza que el perfil de índice de refracción es invariante a lo largo de la longitud de la fibra durante varias decenas de centímetros. La gran diferencia de índice de refracción de 0,1 entre los sitios desordenados resultados en un pequeño radio del haz localizado que es comparable con el radio del haz de fibras ópticas convencionales. La luz de entrada se pone en marcha a partir de una fibra óptica de modo único estándar por el método de acoplamiento a tope y el neahaz de salida r-campo de la fibra desordenada se forma la imagen utilizando un objetivo de 40x y una cámara CCD. El diámetro del haz de salida está de acuerdo con los resultados esperados de las simulaciones numéricas. La fibra óptica trastornos se presentan en este trabajo es la primera implementación a nivel de dispositivo de 2D localización de Anderson, y potencialmente se puede utilizar para los sistemas de comunicación óptica de corta distancia de transporte y la imagen.

Introducción

En un trabajo teórico de PW Anderson ^1, se demostró que en la presencia de un trastorno en el sistema electrónico cuántica, se detiene el proceso de difusión y los estados electrónicos localizada desarrollan. Localización de Anderson es un fenómeno ondulatorio que también puede producirse por ondas clásicas, como la luz. Dado que la predicción teórica de la localización de Anderson en la óptica ^2,3, ha habido muchos esfuerzos para realizar este fenómeno experimentalmente con ondas electromagnéticas ^4,5. Sin embargo, ha sido muy difícil de lograr fuerte localización debido a que las secciones transversales de dispersión ópticos son a m....

Protocolo

1. Fabricación de una desordenada fibra óptica de polímero

1. Esparza alrededor de 200 de los hilos de PMMA sobre una mesa y difundir el mismo número de hebras de PS en la parte superior de la PMMA. Mezclar y rehacer los hilos. Repita este procedimiento hasta 40.000 líneas de PMMA se mezclan al azar, con 40.000 líneas de PS.
2. Montar los hilos mezclados al azar en una preforma cuadrada con un ancho de banda de alrededor de 2,5 pulgadas.
3. Dibujar la preforma en una fibra óptica con un diámetro de 250 micras. La preforma se dibuja en la óptica del paradigma Incorporated utilizando su procedimiento estándar ^16.

Resultados

La imagen SEM de la fibra de pulido se muestra en la Figura 1. La imagen de SEM en la Figura 1 muestra que, para la mayoría de las regiones de la punta de la fibra, la calidad de uñas es buena. La imagen SEM de las muestras de fibras con sus extremos disueltos en solución de alcohol etílico, la figura 2, muestra los sitios de PMMA en sitios oscuros y PS en colores grises. La imagen de SEM en la Figura 2 está ampliada en un ancho de 24 micras de la fibra.......

Discusión

En el proceso de estiramiento de fibras, el perfil de índice de refracción no se mantiene constante durante más de un metro, tanto a causa de los cruzamientos de las hebras de fibra de originales y también debido a las variaciones del diámetro de la fibra en el proceso de sorteo. Esperamos que un proceso de sorteo más estable contribuirá a fabricar una fibra óptica que es invariable en longitudes de fibras más largas en comparación con los reportados aquí.

En la preparación de una muestra pa.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
poli (metacrilato de metilo) (PMMA)
poliestireno (PS)
Solución de alcohol etílico al 70% a 65 °C; C