Волоконная оптика и её использование в оптоинформатик...
Download
1 / 26

Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике. История - PowerPoint PPT Presentation


  • 247 Views
  • Uploaded on

Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике. История Принцип работы оптических волоконных световодов (волокон) Основные типы волокон Технология получения Потери в волокнах Дисперсия волокон Модовое двулучепреломление Нелинейные эффекты в волокнах. История волоконной оптики.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике. История' - luz


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  • Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике.

  • История

  • Принцип работы оптических волоконных

  • световодов (волокон)

  • Основные типы волокон

  • Технология получения

  • Потери в волокнах

  • Дисперсия волокон

  • Модовое двулучепреломление

  • Нелинейные эффекты в волокнах


История волоконной оптики использование в оптоинформатике.

  • 1842 Опыт Д. Колладона и заметки Бабине

  • 1927 Первые стеклянные волокна без оболочки

  • 1958 Волокна с оболочкой (Б. О’Брайн, Х. Хансен)

  • 1964 Первый волоконный лазер

  • 1970 Волокно с потерями 20 дБ/км

  • 1979 Волокно с потерями 0,2 дБ/км (1,55 мкм)

  • 2000 «Безводное» волокно с потерями < 0,2 дБ/км



Углы полного внутреннего отражения

для разделов стекло-воздух и алмаз-воздух

Закон Снеллиуса

Критический угол полного

внутреннего отражения



Устройство простейшего отражения

оптического волокна

Световые пучки должны падать под углами, обеспечивающими

полное внутреннее отражение от раздела серцевина-оболочка


Основные параметры волокон отражения

Типичное значение

D ~ 0,03

При V < 2,405 волокно одномодовое (a =2…10 мкм)



Основные типы волокон отражения

Распространение света в градиентном волокне


Материалы и изготовление отражения

SiO2

SiO2 +GeO2, P2O5


Модифицированный метод химического

осаждения из газовой фазы (MCVD)

изготовления заготовки


Оптические потери в химического

кварцевом волокне

Рэлеевские потери

С = 0,7 – 0,9 дБ/(км мкм4)

= 0,12 – 0,15 дБ/км

(1,55 мкм)


Оптические потери в новом волокне

фирмы Lucent


ХРОМАТИЧЕСКАЯ ДИСПЕРСИЯ волокне

ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Формула Зельмейера

Постоянная распространения моды излучения в волокне

Дисперсионный параметр


Зависимость показателя преломления п и

группового показателя преломления пg

кварцевого стекла от длины волны.


Зависимость дисперсионного параметра D

одномодового волокна от длины волны


Волокно со смещенной областью параметра

нулевой дисперсии к 1,55 мкм


Способы управления параметра волноводной дисперсией

Зависимости показателя преломления волокна от радиуса

n

r


Зависимость дисперсионного параметра D

от длины волны для разных типов волокон

Параметр расстройки

групповых скоростей

Длина дисперсионного

разбегания


Модовое двулучепреломление параметра

Степень модового

двулучепреломления

Схема эволюции состояния поляризации света

вдоль двулучепреломляющего световода.

Сохраняющие

поляризацию

волокна


Нелинейные эффекты в волокнах параметра

Индуцированная поляризация

Фазовая самомодуляция

Нелинейный показатель

преломления

Фаза оптического поля

Нелинейный набег фазы


Спектральное уширение в волокне вследствие

фазовой самомодуляции

Эксперимент

Расчет


Нелинейные эффекты в волокнах вследствие

Вынужденные рассеяния ВКР и ВРМБ.

ВКР – вынужденное комбинационное рассеяние

ВРМБ – вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна

Лазер накачки

lP

Волокно

lP lS

lP - длина волны накачки

lS- длина волны Стокса


Уравнение для начального роста вследствие

стоксовой волны

IS,P– интенсивности волн Стокса и накачки, gR – коэффициент усиления стационарного ВКР, aS,P – потери на стоксовой частоте и частоте накачки

Решение в приближении

заданной накачки

Результат численного моделирования

ВКР генерации в реальном кварцевом

волокне


Принципиальная схема ВКР-усилителя с

Использованием накачки на нескольких

длинах волн с различной поляризацией.

Изоляторы

Фарадея


Литература ВКР-усилителя с

Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика.-М.: Мир, 1996.

-323 с. Раздел «Введение»


ad