X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В научной литературе конусные волокна и конусные переходы в различных типах волокон давно известны и широко представлены благодаря своим специфическим свойствам.

Основные результаты исследований были получены на конусных переходах, изготовленных при помощи растяжения нагретого до температуры размягчения стекла волокна. При таком способе изготовления образуется конусный переход длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, в центре которого волокно имеет минимальный диаметр.

В частности конусные переходы такого рода используются для обеспечения модового согласования. В определенных случаях распространения одномодового излучения для достижения модового согласования необходимо только изменение размера сердцевины волокна, что и достигается посредством конусного перехода.

Свойства конусных переходов используют для модовой фильтрации оптического излучения. В процессе распространения в сторону уменьшения диаметра сердцевины такого перехода высшие моды одна за другой становятся плохо направляемыми модами с большими потерями на вытекание или перестают быть разрешенными модами в такой геометрии и становятся вытекающими. Для стандартного профиля показателя преломления волокна только фундаментальная мода не имеет отсечки, в то время как все остальные моды имеют не нулевую частоту отсечки. Таким образом, при использовании конусных переходов можно отфильтровать все оптические моды кроме фундаментальной моды.

В данной работе, в качестве испытуемого волокна было смоделировано многомодовое оптическое волокно с диаметром сердцевины и оболочки равной 50мкм и 125мкм соответственно. Длинна волны светового излучения равна 1300нм. В это волокно была впаяна макроструктура ”перетяжка” и произведено сравнение вносимых изменений в распространении света внутри волокна.

На рис. 1 показана оптическая схема и ход лучей в волокне с «Перетяжкой».

Рис. 1 Оптическая схема и ход лучей в волокне с «Перетяжкой».

Рис. 2 (а) демонстрирует интерферограмму на выходе оптического волокна без макроструктур, рис. 2 (б) интерферограмма на выходе оптического волокна с «Перетяжкой».

Рис. 2 Интерферограмма волокна (а) без макроструктуры, (б) в волокне с «Перетяжкой».

На рис. 3 представлен волновой фронт на выходе оптического волокна без макроструктур, рис. 2 (б) интерферограмма на выходе оптического волокна с «Перетяжкой».

Рис. 3 Волновой фронт волокна (а) без макроструктуры, (б) в волокне с «Перетяжкой».

Литература

1. Устимчик В. Е., Керттула Ю., Никитов С. А., Уланов А. Е., Филиппов В. Н., Чаморов- ский Ю. К. Экспериментальное исследование модового состава выходного излучения в оптическом конусном волокне // Нелинейный мир. — 2013. — Т. 11. — № 2. — С. 121 – 123

Код для цитирования: Скопировать