私たちは、マルチコアファイバーの各コアに同一のファイバーブラッググレーティングを刻印する技術について説明します。これは、光路に追加の表面を導入して、ファイバークラッドの曲面によるレンズ効果を軽減することによって実現されます。
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この記事について
サマリー
要約
マルチコアファイバーの
ファイバーブラッググレーティングは、天文学やその他の研究および商業用途でコンパクトで堅牢なフィルターとして使用できます。単一波長での強力な抑制には、すべてのコアが一致する伝送プロファイルを持つ必要があります。これらのグレーティングは、クラッドの曲面がレンズとして機能し、入射するUVレーザービームを集束させ、コア間の露光にばらつきを引き起こすため、シングルコアファイバーと同じ方法では内接できません。そのため、マルチコアファイバーの断面を通過する際にビーム形状が変化しないように、追加の光学素子を使用します。これは、片面が平らに研磨されたガラスキャピラリーチューブで構成され、それを内接する繊維のセクション上に配置されます。レーザービームは、キャピラリーチューブの平らな表面を通ってファイバーに入るため、元の寸法が維持されます。この論文では、この方法を使用した7コアファイバーのコア間均一性の向上を示します。この手法は、より大きなマルチコアファイバーに一般化できます。
概要
ファイバブラッググレーティング（FBGを）が広く、それらがアプリケーション1の多数のためにカスタマイズすることができ、実際に、狭帯域フィルタとして使用されます。これらは、単一波長の抑制に限定されません。複雑な透過スペクトルは、非周期的な屈折率変化を利用2で作成することができます。 1つの制限は、所与の格子周期のために抑制される波長は伝搬定数に依存するのFBGのみ、シングルモードファイバ（SMFは）に内接することができることです。各モードは異なる伝播定数を有するマルチモードファイバ（MMF）では、各モードの抑制波長が異なっているので、格子は、任意の単一波長で強い抑制を与えるものではありません。
この実験のための原動力は、天文学から来ています。シーイングが限定された条件下では、SMFへの直接結合が困難であり、非効率的です。極端な適応光学系は、そのように3を実行するために必要とされています。このため、のMMFは標準です望遠鏡の焦点面4からの光を収集する際的には使用されます。そのためだけのSMFに利用できる機能を維持するために、のSMFとMMFの間の効率的な変換が必要です。これは、フォトニックランタン、テーパ遷移5を介してのSMFのアレイに接続されたマルチポートから成る装置で可能となります。フォトニックランタンはのSMFは、近赤外観測6から（OHラジカル....
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プロトコル
ポリッシュキャピラリーチューブ（ANFF OptoFab）の調製
- 密接に繊維径に一致内径を有するガラス毛細管を得ます。パフォーマンスは向上し、サイズが近いが、毛細管サイズの±10μmの変動が許可されていることを確認してください。キャピラリーチューブから任意の保護コーティングを削除します。管を損傷することなく、それらを削除するかみそりの刃でコーティングを剃り落とします。
- 必要に応じて、より小さな直径に毛細管を先細り。利用可能な場合はコンピューター制御の自動テーパマシンを使用します。
- どちらかの端にクランプでチューブの長さを固定します。
- クランプの間に位置する熱フィラメントを使用して、その直径の周りに均等にポイントを溶融する毛細管を加熱します。
- 所望の長さが小さい直径に先細にされるまで一定の張力で加熱素子を介してキャピラリーを描画します。
- ほぼ等しい長さのwiにキャピラリーチューブをカットガラス切削工具番目。これらは、意図した回折格子の長さよりも長いが、使用研磨装置内に収まるほど小さい2cm以上であることを確認してください。注記：この実験では7センチキャピラリー長さが使用されました。
- UV硬化型接着剤を用いてガラスパックにキャピラリー長の8-10を取り付けます。ラッピング/研磨機と互換性の治具の上にパックをインストールします。
- 平らな面に毛細管の露出壁を粉砕するラッピン....
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結果
この技術の有効性は、最良とキャピラリなし暴露に起因するマルチコアファイバブラッググレーティング（MCFBGs）を比較することによって実証されている。個々で、2は MCFがのSMFのための標準的な方法を用いて露光7芯の透過特性を示す図異なる色によって表されるコアスペクトル。そこ抑制波長間の最小の重なりがあり、コア＃5は浅い切り欠き、その結果、より弱い暴露を受けています。両方の効果は、書き込みプロセス中にファイバ内の電力の変化によるものです。 -36デシベルでのフラットカットオフはカメラの限られたダイナミックレンジに起因していることに注意してください。全ての送信値がこの最小値に対してスケーリングされます。
レンズのための補償なしでMCFBGコ.......
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ディスカッション
図2及び3は、一緒に格子を書き込むときに研磨毛細管（PCT）を導入することMCFBGコアスペクトルの均一性を向上させるのに十分であることを示しています。表記法の残りは、SMF格子を作成するための確立された方法とは大きく変更されず、ほとんどの既存のFBG書き込みシステムで使用することができます。したがって、プロトコルのセクション2に概説されるようにPCT類の製造はMCFBGの均一性を向上させるために最も重要です。最良の結果は、研磨壁が一貫性のある、小さな厚さを有するチューブで達成されます。ここで選ばれた50ミクロンの厚さは、ガラスの強度を維持し、繊維と位相マスクとの間の距離を最小限に抑えるとの間の妥協を提供します。
しかし、PCTとMCFの中央コアは他のコアとは異なる波長応答を有するようにさせる付加的な効果があります。我々は、さまざまな水素化REGを使用しましたIMEは、ばらつきがこのコア内の低い水素の取り込みによって引き起こされたかどうかを調査するためのプロトコルセクションのステ.......
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開示事項
著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。
謝辞
SAILラボは、JBHのオーストラリア研究評議会の受賞者フェローシップを通じて資金提供を受けています。
この研究は、オーストラリア研究評議会の光学システム用超高帯域幅デバイスセンター（プロジェクト番号CE110001018）の支援を受けました。
実験的な作業は、NCRISとNSW州政府の資金を利用して、オーストラリア国立製造施設のOptoFabノードで部分的に行われました。繊維水素化サービスは、レッドファーンの TE Connectivity によって提供されました。SLSは、この実験で使用された7コアファイバーを提供してくださった日本のフジクラ株式会社光学電子研究所
に感謝の意を表します。....アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| マルチコアファイバー | フジクラ株式会社 | 直径5.5の7コア &マイクロ;m、コア分離35 &マイクロ;m、125µ以内に六角形に配置されています。mクラッディング、NA = 0.177 | |
| テーパーマシン | Vytran | GPX-3000 | |
| UVレーザー | コヒーレント | 300 FreDイノーバ | 周波数244 nm、少なくとも150mWの出力。注意:目の損傷;適切なゴーグルを着用してください |
| フェーズマスク | Lasiris | PM-244-1069.50-50.8 | カスタムコンポーネント、1069.50 nm 格子期間、厚さ 5.08 mm |
| 毛細管 | Polymicro | TSP200794 | 内径 200 & マイクロ;m、外径794&マイクロ;m |
| ラッピングマシン | Logitech | PM5 | コンビネーショングラインダー/ポリッシャー |
| UV硬化型接着剤 | ノーランド | NOA-61 | アセトンで迅速に硬化し、取り外し可能な |
| グリット | Eminess | Al2O3: 25 & micro;mおよび5 µm 粒度 | |
| 研磨液 | エミネス | ULTRA-SOL 500S | SF-500S-5, ULTRA-SOL 500S N/D, 5 GAL |
| 水 | 0.004 M | ||
| ファイバー クリーバー | Vytran | LDC-400 | |
| チューナブル レーザー | JDS 単相 | SWS15101 | |
| IR カメラ | Xenics | XEVA-1429 | 320x256 ピクセル、16 ビット解像度 |
| オーブン | Thermoline Scientific | LDO-030N | T = 110 °C |
| 水素ガス | BOC | 繊維の水素化用。注意:可燃性、加圧ガス | |
| 窒素ガス | BOC | ブースター。注意:加圧ガス | |
| アセトン | |||
| カミソリの刃 |
参考文献
- Othonos, A. Fiber Bragg gratings. Rev. Sci. Instrum. 68 (12), 4309-4341 (1997).
- Bland-Hawthorn, J., Englund, M., Edvell, G. New approach to atmospheric OH suppression using an aperiodic fiber Bragg grating. Opt. Express. 12 (24), 5902-5909 (2004).
- Jovanovic, N., Guyon, O.....
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再版と許可
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