우리는 다중 코어 광섬유의 각 코어에 동일한 광섬유 브래그 격자를 새기는 기술을 설명합니다. 이는 광섬유 피복의 곡면에 의한 렌즈를 완화하기 위해 광학 경로에 추가 표면을 도입함으로써 달성됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
Fiber Bragg 격자는 다중 코어 광섬유에서 천문학 및 기타 연구 및 상업 응용 분야에서 작고 견고한 필터로 사용할 수 있습니다. 단일 파장에서 강력한 억제를 위해서는 모든 코어가 일치하는 전송 프로파일을 가져야 합니다. 이러한 격자는 클래딩의 곡면이 렌즈 역할을 하여 들어오는 UV 레이저 빔의 초점을 맞추고 코어 간 노출의 변화를 일으키기 때문에 단일 코어 섬유와 동일한 방법을 사용하여 새겨질 수 없습니다. 따라서 우리는 다중 코어 광섬유의 단면을 통과하는 동안 빔 모양이 변경되지 않도록 추가 광학 요소를 사용합니다. 이것은 한쪽 면이 평평하게 연마된 유리 모세관 튜브로 구성되며, 이 튜브는 새겨질 섬유 섹션 위에 배치됩니다. 레이저 빔은 모세관의 평평한 표면을 통해 광섬유로 들어가므로 원래 치수를 유지합니다. 이 백서는 이 방법을 사용하여 7코어 광섬유에 대한 코어 간 균일성의 개선을 보여줍니다. 이 기술은 더 큰 멀티코어 파이버로 일반화할 수 있습니다.
서론
광섬유 브래그 격자 (FBG를)는 널리 때문에 그들이 응용 한 많은 수의 사용자 정의 할 수 있습니다 사실 협 대역 필터로 사용됩니다. 이들은 단일 파장의 억제에 한정되지 않는다; 복합 전송 스펙트럼은 비주기적인 굴절률의 변화 (2)를 이용하여 생성 될 수있다. 한 가지 제한은 주어진 격자 동안 억제되는 파장이 전파 상수에 의존하기 만 FBG를 단일 모드 광섬유 (SMF에)에 등재 될 수 있다는 것이다. 각 모드는 상이한 전파 상수를 갖는 다중 모드 광섬유 (MMF)에서, 각각의 모드에 대해 억제 파장이 상이하고, 따라서, 회절 격자는 단일 파장에서 강한 억제를 제공하지 않는다.
이 실험에 대한 자극은 천문학에서 온다. 보는 제한 조건 SMF로 직결 어렵고 비효율적이고; 극단적 인 적응 광학은 그래서 3을 수행해야합니다. 이 때문에, MMF의는 일반이다망원경 초점면 4에서 빛을 수집 할 때 ically를 사용합니다. 따라서 만 SMF를 이용할 수있는 기능을 유지하기 위해서는, 각 SMF MMF의 사이의 변환 효율이 필요하다. 이것은 광 랜턴, 테이퍼 전이 5 SMF를 통해 어레이에 연결된 다중 포트로 구성된 장치를 가능하게한다. 광자 롱은 S....
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프로토콜
광택 모세관 튜브 1. 준비 (ANFF OptoFab)
- 밀접하게 섬유 직경과 일치 내경 유리 모세관 튜브를 얻습니다. 다음은 성능이 더 나은, 크기가 가까이 있지만, 모세관 크기의 ± 10 μm의 변화가 허용되어 있는지 확인합니다. 모세관 튜브에있는 보호 코팅을 제거합니다. 튜브를 손상없이 제거하는 면도날 코팅 면도.
- 필요한 경우, 더 작은 직경 모세관 테이퍼. 가능한 경우 컴퓨터 제어 자동 테이퍼 기계를 사용합니다.
- 양쪽 끝에 클램프와 튜브의 길이를 고정합니다.
- 클램프 사이에 위치 된 가열 필라멘트를 사용하여 직경 주위에 균일하게 융점에 모세관을 가열한다.
- 원하는 길이보다 작은 직경으로 테이퍼 될 때까지 일정한 장력 발열체를 통해 모세관을 그린다.
- 대략 동일한 길이로 WI 모세관 컷유리 절삭 공구 토륨. 이러한 의도 격자 길이보다 더 긴하지만 사용되는 연마 장비 안에 들어갈만큼 작은 적어도 2cm가 있는지 확인합니다. 참고 : 본 실험 7 cm의 모세관 길이를 사용 하였다.
- UV 경화형 접착제를 사용하여 유리 퍽에 모세관 길이의 8 ~ 10을 연결합니다. 랩핑 / 폴리싱 기계와 호환 지그에 퍽을 설치합니다.
- 평탄면으로 모세관의 노....
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결과
이 기술의 효과는 최고와 모세관없이 노광 결과 다심 광섬유 브래그 격자 (MCFBGs)를 비교하여 설명된다. 개별적으로 2 MCF는 SMF를위한 표준 방법을 이용하여 노광 7 코어의 투과 특성을 나타낸다 다른 색상으로 표시 핵심 스펙트럼. 가 최소 오버랩이 억제 파장 사이에, 코어 # 5가 얕은 노치 결과 강한 노출을 받았다. 두 효과는 기록 과정에서 섬유 내에 전력의 변화에 기인한다. -36 dB에서 평탄 컷오프 카메라의 제한된 동적 범위로 인해 참고; 모든 송신이 최소 값에 상대적으로 확장된다.
MCFBG 그림 2. 성능은 렌즈없이 보상 코어보.......
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토론
도 2 및도 3을 함께 격자를 작성할 때 연마 모세관 (PCT)을 도입하면 MCFBG 핵심 스펙트럼의 균일 성을 개선하기에 충분한 것으로 나타났다. 각인 프로세스의 나머지는 SMF 격자를 생성하고, 기존의 대부분의 FBG 작성 시스템에 사용할 수 확립 방법에서 크게 변하지 않는다. 따라서 프로토콜의 섹션 2에서 PCTs의 준비에 설명 된 바와 같이 MCFBG 균일 성을 향상시키기위한 가장 중요하다. 가장 좋은 결과는 광택 벽 일관성, 작은 두께를 갖는 튜브 달성된다; 여기서 선택 50㎛의 두께는 유리의 강도를 유지하고, 섬유와 위상 마스크 사이의 거리를 최소화 사이에서 타협을 제공한다.
그러나, 심지어 PCT와 다른 코어 상이한 파장 응답을 갖도록 MCF 중간 코어 인해 추가적인 효과가있다. 우리는 다른 수소 등록 번호를 사용IME는 변동이 코어의 하부 수소 흡수에 의해 야기되었는지를 조사하는 프로토콜 부 단계 3........
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공개 사항
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
감사의 글
SAIL 연구소는 호주 연구 위원회(Australian Research Council)의 JBH Australian Laureate Fellowship을 통해 자금을 지원받습니다.
이 연구는 Australian Research Council Centre of Excellence for Ultrahigh bandwidth Devices for Optical Systems(프로젝트 번호 CE110001018)의 지원을 받았습니다.
실험 작업은 NCRIS 및 NSW 주 정부 자금을 활용하여 호주 국립 제조 시설(Australian National Fabrication Facility)의 OptoFab 노드에서 부분적으로 수행되었습니다. 광섬유 수소화 서비스는 레드펀의 TE Connectivity에서 제공했습니다. SLS는 이 실험에 사용된 7코어 광섬유를 제공한 일본 Fujikura Ltd의 Optics and Electronics Laboratory에 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 멀티 코어 섬유 | Fujikura Ltd. | 직경 5.5 의 7 코어; &마이크로; M, 코어 분리 35 &마이크로; m, 125 µ 내에서 육각형으로 배열; m 클래딩, NA = 0.177 | |
| 유리 테이퍼 기계 | Vytran | GPX-3000 | |
| UV 레이저 | Coherent | 300 FreD Innova | 주파수 두 배 증가 244 nm, 최소 150mW 출력. 주의: 눈 손상; 적절한 고글 |
| 착용 위상 마스크 | Lasiris | PM-244-1069.50-50.8 | 사용자 정의 구성 요소, 1069.50 nm 격자 기간, 5.08 mm 두께 |
| 모세관 | Polymicro | TSP200794 | 내경 200 µ m, 외경 794 & 마이크로; m |
| 래핑 기계 | Logitech | PM5 | 콤비네이션 그라인더/폴리셔 |
| UV 경화 접착제 | Norland | NOA-61 | 빠르게 경화, 아세톤으로 제거 |
| 가능 Eminess | Al2O3: 25 &마이크로; m 및 5 &마이크로; m 입자 크기 | ||
| 연마 유체 | Eminess | ULTRA-SOL 500S | SF-500S-5, ULTRA-SOL 500S N/D, 5 GAL |
| 수산화 | 0.004 M | ||
| Fiber cleaver | Vytran | LDC-400 | |
| 조정 가능한 레이저 | JDS 단상 | SWS15101 | |
| IR 카메라 | Xenics | XEVA-1429 | 320x256 픽셀, 16 비트 해상도 |
| 오븐 | Thermoline Scientific | LDO-030N | T = 110 에서 어닐링용; &데그; C |
| 수소 가스 | BOC | 섬유를 수소화하기 위해. 주의: 가연성, 가압 가스 | |
| 질소 가스 | BOC | 부스터. 주의 : 가압 가스 | |
| 아세톤 | |||
| 면도날 |
참고문헌
- 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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재인쇄 및 허가
