PL227732B1 - Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń - Google Patents
Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń Download PDFInfo
- Publication number
- PL227732B1 PL227732B1 PL406372A PL40637213A PL227732B1 PL 227732 B1 PL227732 B1 PL 227732B1 PL 406372 A PL406372 A PL 406372A PL 40637213 A PL40637213 A PL 40637213A PL 227732 B1 PL227732 B1 PL 227732B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- core
- refractive index
- diameter
- optical fiber
- spaces
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 90
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 title claims description 28
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 title 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 32
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 56
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000005387 chalcogenide glass Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02361—Longitudinal structures forming multiple layers around the core, e.g. arranged in multiple rings with each ring having longitudinal elements at substantially the same radial distance from the core, having rotational symmetry about the fibre axis
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
- G02B6/02338—Structured core, e.g. core contains more than one material, non-constant refractive index distribution in core, asymmetric or non-circular elements in core unit, multiple cores, insertions between core and clad
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02347—Longitudinal structures arranged to form a regular periodic lattice, e.g. triangular, square, honeycomb unit cell repeated throughout cladding
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02357—Property of longitudinal structures or background material varies radially and/or azimuthally in the cladding, e.g. size, spacing, periodicity, shape, refractive index, graded index, quasiperiodic, quasicrystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/365—Non-linear optics in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02385—Comprising liquid, e.g. fluid filled holes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń.
Efektywne źródło szerokospektralne jest poszukiwanym produktem ze względu na możliwość szerokiego wykorzystania na wielu płaszczyznach nauki i technologii, w tym np. mikroskopii, spektroskopii, metrologii i innych. Ponadto, posiadając szerokie spektrum światła, możliwe jest, stosując specjalne filtry optyczne, wyizolowanie z niego długości fali niemożliwych do uzyskanie przez konwencjonalne lasery. Możliwość generacji szerokospektralnych źródeł światła odbywa się w oparciu o wystąpienie szeregu zjawisk nieliniowych, które w połączeniu skutkują widmem promieniowania obejmującym szeroki zakres długości fali. Wśród szczególnie istotnych efektów nieliniowych wyróżnić należy zjawiska: samomodulacji fazy (ang. self phase modulation), mieszania czterech fal (ang. four wave mixing), skośnej modulacji fazy (ang. cross phase modulation), niestabilności modulacji fazy (ang. modulation instability), wymuszone rozpraszanie Ramana (ang. stimulated Raman scattering) i inne. Zjawisko poszerzenia impulsu światła zachodzące w wyniku wystąpienia kombinacji tych efektów skutkuje generacją supercontinuum (ang. supercontinuum lub w skrócie SC). W wyniku generacj i supercontinuum stosując impuls światła o wąskiej szerokości spektralnej otrzymujemy szeroki zakres długości fali, za co odpowiedzialne są wspomniane efekty nieliniowe i oddziaływanie między nimi. Medium, w których zachodzą zjawiska nieliniowe może być np. szkło, światłowód, a w szczególności światłowód mikrostrukturalny (ang. microstructured optical fiber, w skrócie MOF).
Przed wynalezieniem światłowodów mikrostrukturalnych, za pomocą których możliwa jest generacja supercontinuum, efekt ten uzyskiwano w szkłach i światłowodach. Ten sposób generacji supercontinuum wymagał jednak stosowania długich odcinków światłowodów, przewężeń światłowodów i laserów o ekstremalnych wartościach mocy szczytowej, np. femtosekundowego lasera tytanowoszafirowego. Pomimo to światłowody klasyczne nie dają możliwości zmian (adaptacji, dostosowania) ich charakterystyki dyspersji chromatycznej oraz wyższych rzędów dyspersji w tak szerokim zakresie, jak jest to możliwe z wykorzystaniem światłowodów MOF, aby uzyskać oczekiwane spektrum światłowodowego źródła światła, jakim jest np. supercontinuum. Dodatkowo niezwykle szeroki zakres możliwych zmian charakterystyki dyspersji chromatycznej oraz wyższych rzędów dyspersji otwiera szansę inżynierii efektów nieliniowych i wykorzystywania ich do pożądanych zastosowań. Jednym z przykładów takich efektów może być generacja fotonów splątanych i wykorzystywanie ich do kryptografii kwantowej. Inne zastosowania to np. generacja przestrajalnych włóknowych źródeł światła itd.
Znane z literatury światłowody mikrostrukturalne charakteryzują się występowaniem przestrzeni powietrznych, nie występujących tradycyjnie w światłowodach transmisyjnych. Ze względu na fizyczne możliwości koncentracji światła w małym rdzeniu otoczonym przestrzeniami powietrznymi możliwe są do osiągnięcia efekty i parametry nie występujące w konwencjonalnych światłowodach. Z tego powodu światłowody mikrostrukturalne znajdują zastosowanie w: transmisji światłowodowej, laserach światłowodowych, przyrządach nieliniowych, transmisji wysokich mocy, różnorodnych czujnikach, przestrajalnych elementach światłowodowych (np. przełącznikach, filtrach) i innych.
Światłowody mikrostrukturalne do generacji efektów nieliniowych znane z literatury charakteryzują się bardzo małym rdzeniem (zazwyczaj poniżej 2 pm). W przypadku takiej minimalizacji wymiarów światło zostaje uwięzione na powierzchni ok. dwa rzędy wielkości mniejszej niż w przypadku konwencjonalnych światłowodów mikrostrukturalnych. Parametrem określającym ilościowo stopień uwięzienia światła na danej powierzchni jest koncentracja pola modu. Im większa koncentracja pola modu, tym mniejsze moce lasera pompującego są potrzebne do zaobserwowania efektów nieliniowych na pożądaną skalę, tak jak np. generacja supercontinuum. Parametrem światłowodu umożliwiającym porównywanie jego własności nieliniowych jest parametr nieliniowości, który wyraża się przez stos unek nieliniowego współczynnika załamania światła materiału, z którego jest wykonany światłowód, do pola modu propagowanego w tym światłowodzie. Dodatkowo, w celu zwiększenia parametru nieliniowości można stosować specjalne rodzaje szkieł, które charakteryzują się wysoką nieliniowością, np. szkła tellurowe czy chalkogenidowe. Kombinacja małego rdzenia z wysokim współczynnikiem nieliniowości samego materiału pozwala uzyskać ekstremalne wartości nieliniowości. Stosowanie szkieł innych niż krzemionkowe jest jednak kosztowne i problematyczne. Ponadto, produkcja światłowodu o zminimalizowanym rdzeniu niesie za sobą poważne utrudnienia technologiczne, a także ryzyko znacznego odstępstwa od projektowanych wymiarów a w konsekwencji właściwości dyspersyjnych,
PL 227 732 B1 które uniemożliwiają generację efektów nieliniowych. W wielu znanych światłowodach mikrostruktura lnych w związku z minimalizacją rdzenia występuje jego niekorzystna izolacja od materiału płaszcza światłowodowego, taki rdzeń nazywany jest w literaturze zawieszonym rdzeniem (ang. suspended core).
Przed wynalezieniem światłowodów mikrostrukturalnych do generacji efektów nieliniowych ze zmniejszonym rdzeniem, koncentracja pola modu była możliwa jedynie w przewężkach światłowodowych (ang. fibre tapers). W chwili obecnej metody przewężania stosuje się również w światłowodach mikrostrukturalnych w celu uzyskania szerokospektralnych widm. Przewężanie światłowodu mikrostrukturalnego w sposób zapewniający uzyskanie pożądanych zmian geometrii z odpowiednią dokładnością stwarza niezwykle delikatny i niestabilny mechanicznie element niezwykle trudny w praktycznych zastosowaniach, jednocześnie nie dając często niezbędnej kontroli charakterystyki dyspersji chromatycznej. Ponadto przewężanie światłowodu nie daje kontroli charakterystyki modowej propagowanego promieniowania (np. zaburza jednomodowość pracy) a tym samym wpływa niekorzystnie na stabilność widma supercontinuum.
Przykładem może być światłowód według US20130182999, w którym przewężone zostają odcinki mikrostrukturalnego światłowodu a przewężenie jest warunkiem generacji supercontinuum. Światłowody mikrostrukturalne mogą być natomiast wytwarzane w dowolnej długości i średnicach odpowiadających standardowym światłowodom, np. SMF-28e+ firmy Corning jako włókna spełniające rekomendację G.652.
W celu generacji supercontinuum, uzyskanie wysokiego parametru nieliniowości we włóknie jest warunkiem koniecznym, ale niewystarczającym. Równorzędne znaczenie ma kontrola parametru dyspersji i właściwości struktury umożliwiające jednomodowość pracy światłowodu. Oba te aspekty kontrola dyspersji i utrzymanie jednomodowości struktury zostały równolegle rozwinięte wraz z pojawieniem się światłowodów mikrostrukturalnych.
Dyspersja światłowodu określa zmiany prędkości propagującej się fali elektromagnetycznej w zależności od jej częstotliwości (długości fali) i może przyjmować wartości ujemne jak i dodatnie. Gdy dyspersja przyjmuje wartości dodatnie, nazywana jest dyspersją anomalną, natomiast gdy przyjmuje wartości ujemne mówi się o dyspersji normalnej. Jednym z najistotniejszych parametrów chara kterystyki dyspersyjnej jest zero dyspersji (w skrócie ZDW - Zero Dispersion Wavelength) czyli długość fali, dla której dyspersja jest zerowa. Bardzo istotne są również nachylenie krzywej dyspersji, szczególnie w zerze dyspersji (ZDW), a mówiąc ogólnie wyższe rzędy dyspersji. Gdy pompowanie (wpr owadzenie krótkiego impulsu światła) włókna mikrostrukturalnego odbywa się przy użyciu źródła laserowego generującego impulsy femtosekundowe o długości fali, odpowiadającej zakresowi, w którym światłowód ma dyspersje normalną, możliwe jest uzyskanie bardziej spójnych czasowo widm, w przeciwieństwie do sytuacji, w której pompowanie przypada na długości fali, dla których światłowód ma dyspersję anomalną - wtedy propagacja solitonów zaburza uzyskanie spójnych czasowo widm. Występowanie dyspersji normalnej dla sygnału pompy umożliwia uzyskanie lepszych właściwości koherencyjnych niż gdy sygnałowi pompy odpowiada dyspersja anomalna. Jednocześnie pompowanie w zakresie dyspersji anomalnej w pobliżu zera dyspersji światłowodu umożliwia często uzyskanie szerszego spektralnie widma w porównaniu z pompowaniem w zakresie dyspersji normalnej.
Wymaganie jednomodowości pracy przy generacji supercontinuum jest spowodowane tym, że występowanie modów wyższych rzędów w celu uzyskania takiego spektrum generuje konieczność stosowania większych mocy przy jednomodowym prowadzeniu sygnału. Wynika to z faktu, że wyższe mody generują często mniej efektywnie supercontinuum, ponieważ mają inne charakterystyki dyspersyjne niż mod podstawowy. Ponadto, w sytuacji, gdy w strukturze propaguje się kilka modów, znac znie trudniej jest zaspokoić warunek dopasowania fazowego potrzebny do powstawania zjawisk nieliniowych, co w konsekwencji może powodować niestabilności mocy w rozkładzie spektralnym supercontinuum, czy zmniejszenie efektywnej nieliniowości, czyli przesunięcia granicy od której efektywnie zachodzą zjawiska nieliniowe. Bardzo ważną z punktu widzenia zastosowań jest geometria wiązki światła opuszczającej światłowód, którą często opisuje się parametrem M . Jeśli ten parametr jest możliwie bliski wartości 1 mówimy o wiązce wysokiej jakości i tak się dzieje, gdy w światłowodzie mamy propagacje jednomodową. Gdy propagacja, a więc i generacja światła w światłowodzie, nie jest 2 jednomodową parametr M osiąga wartości często znacznie większe od 1 i wtedy znacznie trudniej wykorzystać taką wiązkę światła w różnych układach optycznych.
Jednomodowe, szczególnie dla krótszych długości fali, prowadzenie jest utrudnione w przypa dku światłowodów z zawieszonym rdzeniem (czy ogólniej w rdzeniach otoczonych otworami o dużej
PL 227 732 B1 powierzchni całkowitej), które występują często w znanych rozwiązaniach światłowodów do generacji efektów nieliniowych. Dzieje się tak, ponieważ otaczający rdzeń płaszcz składa się w istocie z otworów powietrznych rozdzielonych bardzo cienkimi mostkami czy stosunkowo niewieIkimi obszarami szklanymi. Taka struktura uniemożliwia ucieczkę modów wyższych rzędów z obszaru rdzenia. Aby struktura złożona z rdzenia i otworów prowadziła jeden mod w możliwie szerokim zakresie spektraInym konieczne jest, żeby parametr wypełnienia (stosunek średnicy otworu powietrznego do odległości pomiędzy otworami) był nie większy od 0,45.
Możliwość sprawnej manipulacji położenia zera dyspersji w stosunku do długości fali pompy (wprowadzanego do światłowodu impulsu światła) oraz właściwego nachylenia krzywej dyspersji i charakterystyki wyższych rzędów dyspersji w pobliżu długości fali pompy, co pozwoli na generację supercontinuum w szerokim zakresie spektralnym czy pożądanym widmie przy jednoczesnym jednomodowym prowadzeniu, jest poszukiwanym w technice rozwiązaniem, które umożliwi znaczną poprawę jakości widm szeroko spektralnych i stworzeniu nowych włóknowych źródeł światła. Jednocześnie, istniejące rozwiązania nie rozwiązują problemu ograniczenia zawieszenia rdzenia, jego trudnych tec hnologicznie do zrealizowania niewielkich wymiarów wynikających z minimalizacji wymiarów dla osiągnięcia wysokiej koncentracji modu i małych tolerancji geometrycznych, które są możliwe w procesie produkcyjnym, żeby zachować projektowane własności włókna. Dodatkowo, takie światłowody jest znacznie trudniej obcinać zachowując niezbędną optycznej jakości powierzchnię.
Dlatego celem wynalazku było zaprojektowanie takiej geometrii włókna, w której nie jest konieczna minimalizacja wymiarów rdzenia w celu generacji supercontinuum do wymiarów w znanych rozwiązaniach, ponieważ taka minimalizacja wymaga kosztownych i skomplikowanych procesów pr odukcyjnych. Po drugie, celem było zaprojektowanie takiej struktury, w której nie trzeba stymulować wzrostu parametru nieliniowości poprzez zastosowanie materiału o wysokiej nieliniowości, a światłowód może być wykonany z dostępnych, konwencjonalnych materiałów. Po trzecie, celem projektowanego wynalazku było opracowanie struktury światłowodu o takiej geometrii, która będzie wykazywała duże tolerancje geometryczne. Jest to aspekt szczególnie istotny, ponieważ w dostępnych rozwiązaniach, minimalne odstępstwa od geometrii znacznie utrudniają czy często nawet uniemożliwiają zachodzenie pożądanych zjawisk nieliniowych we włóknie. Przy czym odstępstwa od projektowanej geometrii włókna są nieuniknione ze względu na: niedoskonałości technologiczne procesu produkcji włókna (mikrostrukturalne światłowody nieliniowe są najczęściej produkowane dobrze znaną i opisaną metodą stack-and-draw), do których należą różnice w wymiarach kapilar składających się na proformę do wyciągania, niemożliwość dokładnej kontroli temperatury w piecu, przykładanego ciśnienia, szybkości wyciągania światłowodu i innych. Wysoki poziom tolerancji na odchylenia od parametrów geometrycznych założonych w modelu ułatwia kontrolę procesu wytwarzania światłowodu o wymaganych cechach dyspersyjnych oraz pozwalają na utrzymanie stabilności parametrów: charakterystyki dyspersji, jednomodowości oraz parametru nieliniowości.
Jednocześnie podstawowym celem wynalazku było opracowanie światłowodu o strukturze zapewniającej jednomodowe prowadzenie sygnału, zaprojektowanego tak by możliwa była łatwa manipulacja położeniem zera dyspersji, nachyleniem krzywej dyspersji i charakterystyką wyższych rzędów dyspersji w zależności od planowanej do zastosowania długości fali pompy i oczekiwań wobec zakr esu długości fali otrzymywanych przez generacje supercontinuum, w szczególności celem jest osiągnięcie zera dyspersji w zakresie widzialnych długości fali, co umożliwia generacje supercontinuum w zakresie długości fal obejmujących zakresy bliższej podczerwieni (near IR), VIS i UV.
Jednoczesna realizacja pięciu wymienionych wyżej celów nie była osiągnięta w żadnym ze znanych rozwiązań.
Innym, równoległym celem wynalazku było opracowanie takiej geometrii światłowodu, która będzie charakteryzować się wysoką czułością na naprężenia, w szczególności na działanie rozciągania, a także nacisku, zginania, skręcania, ciśnienia lub innych, przy jednoczesnym jednomodowym prow adzeniu sygnału.
Z opisu patentu EP 1582915 znany jest światłowód mikrostrukturalny, w którym współczynnik załamania światła szkła użytego do budowy światłowodu zwiększa się w kierunku promieniowym na zewnątrz od środka rdzenia, przy czym w przekroju współczynnik załamania światła szkła użytego do budowy światłowodu ma kształt zbliżony do odwróconej krzywej Gaussa. Światłowód według tego rozwiązania nie pozwala jednak na jednomodowe prowadzenie sygnału, a wszystkie otwory w strukturze mają jednakowe wymiary. Dodatkowo tego typu geometria światłowodu mikrostrukturalnego nie pozwala na przesunięcie zera dyspersji.
PL 227 732 B1
Znany jest także światłowód według opisu US 20050238307, w jakim ujawniono konstrukcję światłowodu, w którym rdzeń otoczony jest płaszczem, w jakim zróżnicowano współczynnik załamania światła w zależności od odległości dzielącej dany punkt płaszcza od rdzenia. Obszary o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła mają współczynniki załamania światła różniące się między sobą. Ujawniona w tym opisie struktura nie pozwala na osiągnięcie jednomodowego trybu prowadzenia sygnału, a zero dyspersji przypada jedynie na zakres IR.
Znane są także światłowody jakich efektywna praca dotyczy jedynie wybranych długości fal, jak na przykład znany z patentu US 6959135, w którym efektywna powierzchnia optyczna rdzenia jest mniejsza niż 30 mikrometrów, a najefektywniejsza długość fali przy jakiej pracuje światłowód wynosi 1550 nm.
Z kolei z opisu patentowego EP 1148360 znane jest włókno światłowodowe, za pomocą którego możliwa jest kontrola dyspersji. W światłowodzie według tego wynalazku, dedykowanego do zastosowań telekomunikacyjnych, parametr nieliniowości jest ograniczany, ponieważ jego wysoka wartość uniemożliwiałaby zastosowanie światłowodu w telekomunikacji. We włóknie według tego ujawnienia nie zachodzą zjawiska nieliniowe, dopóki dopóty nie są stosowane ekstremalne wartości mocy. Układ przestrzeni o obniżonym względem płaszcza współczynniku załamania światła wokół rdzenia charakteryzuje się jednakowymi wymiarami tych przestrzeni. Ponadto występują w nim co najwyżej dwa pierścienie przestrzeni o obniżonym względem płaszcza współczynniku załamania światła, co często nie jest wystarczające do osiągnięcia zadowalająco niskiego poziomu strat transmisyjnych, a parametr wypełnienia dla tego światłowodu nie pozwala na osiągnięcie jednomodowego trybu prowadzenia sygnału. Ponadto, w celu kompensacji dyspersji w światłowodzie według tego wynalazku konieczne jest zastosowanie dwóch odcinków włókna, w których jeden będzie miał dyspersję normalną, a drugi anormalną.
Z opisu patentowego EP 2533081 znane jest nieliniowe włókno światłowodowe do generacji efektów nieliniowych, w którym wokół centralnego obszaru światłowodu (rdzenia) występują przestrzenie o podwyższonym współczynniku załamania światła względem płaszcza. Taka struktura światłowodu warunkuje prowadzenie sygnału w wyniku współzawodnictwa dwóch mechanizmów propagacji: prowadzenia w wyniku tzw. index-guiding (brak rozpowszechnionego polskiego odpowiednika) oraz w wyniku występowania fotonicznej przerwy wzbronionej (ang. photonic band-gap). W związku z tym, w strukturze takiego światłowodu bardzo często występuje więcej niż jeden mod i nie jest możliwe uzyskanie jednomodowego trybu prowadzenia sygnału dla szerszego spectrum. Włókno według tego wynalazku przeznaczone jest do generacji efektów nieliniowych dla pojedynczych/dyskretnych długości fali, w wyniku których np. następuje generacja nowych częstotliwości światła/długości fali, m.in: generacja trzeciej harmonicznej (ang. frequency tripling) i inne. W wyniku wystąpienia zjawisk tego typu pojawiają się w widmie nowe długości fali, ale niemożliwe jest uzyskanie ciągłego widma, tak jak przy generacji supercontinuum. Ponadto, struktura światłowodu według wynalazku, oprócz obszarów o zwiększonym współczynniku załamania światła względem współczynnika przypisanego do rdzenia, uniemożliwiających prowadzenie szerszego zakresu długości fali w rdzeniu, wykazuje równość wymiarów przestrzeni o podwyższonym oraz nie podwyższonym współczynniku załamania światła.
Znany jest także światłowód według opisu patentowego EP 1205788, w którym występuje powiększenie przestrzeni o obniżonym względem płaszcza współczynniku załamania światła w pierwszym pierścieniu wokół rdzenia, a powiększenie wymiarów przestrzeni o obniżonym względem płaszcza współczynniku załamania światła dotyczy wszystkich przestrzeni w pierwszym pierścieniu. Wokół mikrostruktury, w której prowadzone jest światło, zamiast stosowanej w większości znanych światłowodów tego typu matrycy szklanej, występują przestrzenie o obniżonym względem płaszcza współczynniku załamania światła (nazywane kapilarami), o średnicy zbliżonej do wymiaru mikrostruktury, którą prowadzone jest światło. Światłowód według wynalazku dotyczy rozwiązania problemu quasidopasowania fazowego stosowanego do generacji pojedynczych efektów nieliniowych dla dyskretnych wybranych długości fali. Przykłady światłowodu według tego wynalazku obejmują światłowody, w których zrealizowane jest jednomodowe prowadzenie wiązki, ale zmiany charakterystyki dyspersji chromatycznej opisywanej struktury są osiągane w zupełnie inny sposób i znacznie bardziej skomplikowany i trudny do technicznej realizacji w stosunku naszego wynalazku. Dodatkowo, zero dyspersji w przedstawionej w EP 1205788 strukturze może przyjmować wartości tylko z zakresu podczerwieni.
Podobnie jak w opisie patentu EP 2533081, struktura według opisu patentowego EP 1205788 umożliwia generację efektów nieliniowych, ale jedynie takich, w których wyniku nie otrzymujemy cią6
PL 227 732 B1 głego, szerokiego widma (generacja supercontinuum). Jest ona zatem optymalizowana pod kątem efektów zwiększających liczbę długości fali w widmie (np. generacja trzeciej harmonicznej) i stąd p otrzeba quasi-dopasowania fazowego, a nie pod kątem uzyskiwania szerokiego, ciągłego widma (generacja supercontinuum). Ponadto, sposób produkcji światłowodu według tego wynalazku jest skomplikowany, wymaga zastosowania w strukturze światłowodu kłopotliwych i drogich elementów m.in. elektrod, jakie to elementy nie mogą być zastosowane w standardowych liniach technologicznych do w ytwarzania światłowodów.
Wszystkie niedogodności znane ze stanu techniki, mianowicie: jednoczesne osiągnięcie jedn omodowego prowadzenia wiązki, możliwość stosunkowo łatwej manipulacji charakterystyką dyspersji chromatycznej, w tym położeniem zera dyspersji światłowodu, nachyleniem krzywej dyspersji i przebiegiem wyższych rzędów dyspersji, a także ograniczenie minimalizacji wymiarów rdzenia światłowodu czyli zwiększenie nieliniowości przy rezygnacji z materiałów trudno dostępnych i kosztownych, osiągnięcie wysokiej tolerancji wymiarów geometrycznych oraz osiągnięcia zwiększonej czułości na naprężenia zostały przezwyciężone dzięki mikrostrukturalnemu światłowodowi z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń według wynalazku.
Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń wykonany jest ze szkła, korzystnie szkła krzemionkowego lub polimeru i zawiera co najmniej jeden rdzeń otoczony płaszczem, w którym wokół rdzenia zlokalizowane są je dnorodne o kształcie zbliżonym do okręgu w przekroju poprzecznym przestrzenie o obniżonym w stosunku do rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła, wypełnione korzystnie gazem, korzys tnie powietrzem lub cieczą lub polimerem. Przez rdzeń rozumieć należy obszar o podwyższonym współczynniku załamania światła w stosunku do otaczających przestrzeni (np. otworów powietrznych). Korzystnie, gdy w przypadku zastosowania światłowodu do pomiaru naprężeń krzemionkowy rdzeń domieszkowany jest germanem, korzystnie w ilości co najmniej 12% mol GeO2. Przestrzenie o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła, wypełnione korzystnie gazem, korzystnie powietrzem lub cieczą lub polimerem (dalej jako przestrzenie o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania) rozmieszczone są pierścieniowo wokół rdzenia, korzystnie w węzłach heksagonalnej siatki o odległościach pomiędzy węzłami siatki równej stałej sieci. Wokół rdzenia umieszczone są co najmniej dwa, korzystnie co najmniej trzy pierścienie, korzystnie heksagonalne pierścienie przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła. W co najmniej jednym heksagonalnym pierścieniu średnice przestrzeni o obniżonym względem płaszcza i rdzenia współczynniku załamania światła są selektywnie powiększone, korzystnie gdy średnica D co drugiej przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła jest powiększona i mniejsza od dwukrotności stałej sieci Λ. Rdzeń oraz otaczające go pierścieniowe przestrzenie zlokalizowany jest korzystnie wzdłuż środka geometrycznego światłowodu.
Korzystnie gdy średnice wszystkich powiększonych przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła o średnicy D są jednakowe, korzystnie także gdy średnice nie powiększonych przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła d mają jednakową i mniejszą od stałej sieci średnicę. Przy czym stosunek średnicy d nie p owiększonej przestrzeni do stałej sieci λ jest korzystnie mniejszy od 0,45, co gwarantuje jednomodowość struktury. Stosunek średnicy d nie powiększonej przestrzeni do stałej sieci λ jest korzystnie zawarty jest w przedziale od 0,3 do 0,45 (dodatkowo dla obniżenia strat), korzystnie od 0,35 do 0,45 (dla znacznego obniżenia strat).
W przykładzie wykonania światłowodu według wynalazku do zastosowań przy generacji efektów nieliniowych korzystnie jest gdy stała sieci λ światłowodu według wynalazku wynosi od 2,15 pm do 2,65 pm, średnica powiększonej przestrzeni D wypełnionej powietrzem wynosi od 2,7 pm do 3,3 pm, średnica nie powiększonej przestrzeni d wynosi od 0,9 pm do 1,1 pm, średnica E płaszcza wynosi od 105 pm do 145 pm, a liczba pierścieni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła wynosi co najmniej cztery. W takiej konfiguracji możliwe jest uzyskanie zera dyspersji przypadającego na zakres VIS-IR.
W przykładzie wykonania światłowodu według wynalazku do zastosowań przy pomiarze naprężeń korzystnie jest gdy stała sieci λ wynosi od 5,5 pm do 6,5 pm, średnica powiększonej przestrzeni D o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła wynosi od 6,5 pm do
7,5 pm, średnica nie powiększonej przestrzeni d o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła wynosi od 1,75 pm do 2,25 pm, średnica rdzenia wynosi od 2,75 pm do
PL 227 732 B1
3,25 pm, średnica E płaszcza wynosi od 105 pm do 145 pm, a liczba pierścieni z przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła wynosi co najmniej dwa, k orzystnie co najmniej trzy.
W wypadku zastosowania światłowodu według wynalazku do generacji efektów nieliniowych średnice d są korzystnie równe dla poszczególnych pierścieni, nie są natomiast większe od średnic D. Zwiększanie średnic niepowiększonych przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła d prowadzi do przesunięcia charakterystyki dyspersyjnej w stronę krótszych długości fal. Jednocześnie, zwiększanie średnic powiększonych przestrzeni o obniżonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła D prowadzi do zakrzywienia charakterystyki w stronę dłuższych długości fal co prowadzi do możliwości uzyskania drugiego zera dyspersji w obszarze podczerwieni w przypadku znacznego powiększenia średnic D. Proces zakrzywiania charakterystyki dyspersyjnej w stronę fal dłuższych wspomaga również możliwość zwiększania średnic d, w szczególności w pierwszym pierścieniu. Efekt przesunięcia zera dyspersji w kierunku krótszych długości fal i zakrzywienia charakterystyki w stronę dłuższych długości fal może być również osiągnięty w przypadku zmniejszania stałej sieci Λ. Zmiany średnic d w dalszych pierścieniach umożliwiają zmiany w nachyleniu charakterystyki dyspersji, aż do uzyskania względnie płaskiej charakterystyki w stronę dłuższych długości fal niż pierwsze zero dyspersji (pierwsze znaczy to, które przypada dla krótszej długości fali). Zwiększanie liczby pierścieni n pozwala ograniczyć straty w światłowodzie, k orzystnie jest gdy liczba pierścieni to co najmniej cztery. Jednomodowość struktury jest osiągnięta przy spełnieniu warunku zawierania się parametru wypełnienia w przedziale od 0,3 do 0,45, przy czym korzystnie od 0,35 do 0,45. Dla obliczenia parametru wypełnienia w przypadku światłowodu według wynalazku oblicza się stosunek średnicy niepowiększonego otworu d, w szczególności z pierwszego pierścienia, do stałej sieci.
W wypadku zastosowania światłowodu do generacji efektów nieliniowych znaczące jednoczesne powiększanie wymiarów stałej sieci λ i średnic przestrzeni D oraz d utrudnia generację zjawisk nieliniowych, ze względu na zmniejszanie koncentracji pola modu i niekorzystne przesunięcie charakterystyki dyspersyjnej a w szczególności zera dyspersji, ponadto taka struktura wymaga stosowania laserów dużej mocy, które są kosztowne i w ogólności trudno dostępne, niebezpieczne i rzadko stosowane w rozwiązaniach aplikacyjnych. Światłowód według wynalazku w przypadku proponowanych wymiarów dla generacji efektów nieliniowych stanowi alternatywę dla znanych rozwiązań, ponieważ minimalizacja wymiarów w przypadku światłowodu według wynalazku jest znacznie mniejsza niż w przypadku znanych rozwiązań, zatem możliwe jest stosowanie dostępnych źródeł światła o stosunkowo niewielkiej mocy przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów produkcji, które rosną wraz z minimalizacją wymiarów.
Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru rozciągania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój światłowodu według wynalazku, fig. 2a prezentuje szczegółowy widok układu przestrzeni powietrznych w przypadku generowania efektów nieliniowych, fig. 2b prezentuje szczegółowy widok układu przestrzeni powietrznych w przypadku zastosowania do pomiarów naprężeń.
P r z y k ł a d I
Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń według wynalazku wykonany jest ze szkła krzemionkowego i zawiera rdzeń 1 otoczony płaszczem 4, w którym wokół rdzenia 1 zlokalizowane są jednorodne, o kształcie zbliżonym do okręgu w przekroju poprzecznym przestrzenie 2 i 3 wypełnione powietrzem. Przez rdzeń rozumieć należy obszar o podwyższonym współczynniku załamania światła w stosunku do otoczenia. Przestrzenie wypełnione powietrzem 2 i 3 rozmieszczone są pierścieniowo wokół rdzenia 1 w węzłach heksagonalnej siatki o odległościach pomiędzy węzłami siatki równej stałej sieci Λ. Wokół rdzenia 1 umieszczone są cztery heksagonalne pierścienie przestrzeni 2 i 3 wypełnionych powietrzem. Średnica D co drugiej przestrzeni wypełnionej powietrzem jest powiększona. Rdzeń 1 oraz otaczające go pierścieniowe 5 przestrzenie 2 i 3 zlokalizowany jest wzdłuż środka geometrycznego światłowodu.
Średnice D wszystkich powiększonych przestrzeni 2 wypełnionych powietrzem są jednakowe, a średnice d nie powiększonych przestrzeni 3 wypełnionych powietrzem mają jednakową i mniejszą od stałej sieci λ średnicę.
Stała sieci λ światłowodu według wynalazku wynosi 2,4 pm, średnica D powiększonej przestrzeni wypełnionej powietrzem wynosi 3 pm, średnica d nie powiększonej przestrzeni wypełnionej
PL 227 732 B1 powietrzem wynosi 1 pm, średnica płaszcza E wynosi 125 pm, a liczba pierścieni zawierających przestrzenie powietrzne wynosi minimum cztery.
P r z y k ł a d II
Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym względem rdzenia i płaszcza współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń według wynalazku wykonany jest ze szkła krzemionkowego i zawiera rdzeń 1 otoczony płaszczem 4, w którym wokół rdzenia 1 zlokalizowane są jednorodne o kształcie zbliżonym do okręgu w przekroju poprzecznym przestrzenie 2 i 3 wypełnione powietrzem. Przez rdzeń rozumieć należy obszar o podwyższonym współczynniku załamania światła w stosunku do otoczenia. Krzemionkowy rdzeń 1 domieszkowany jest germanem w ilości 12% mol GeO2. Przestrzenie 2 i 3 wypełnione powietrzem rozmieszczone są pierścieniowo wokół rdzenia 1 w węzłach heksagonalnej siatki o odległościach pomiędzy węzłami siatki równej stałej sieci Λ. Wokół rdzenia 1 umieszczone są cztery heksagonalne pierścienie przestrzeni 2 i 3 wypełnionych powietrzem. W jednym heksagonalnym pierścieniu średnice D co drugiej przestrzeni 2 wypełnionej powietrzem jest powiększona. Rdzeń 1 oraz otaczające go pierścieniowe przestrzenie 2 i 3 zlokalizowany jest wzdłuż środka geometrycznego światłowodu.
Średnice D wszystkich powiększonych przestrzeni 2 wypełnionych powietrzem są jednakowe, a średnice d nie powiększonych przestrzeni 3 wypełnionych powietrzem mają jednakową i mniejszą od stałej sieci λ średnicę.
Stała sieci λ światłowodu według wynalazku wynosi 6 pm, średnica D powiększonej przestrzeni wypełnionej powietrzem wynosi 7 pm, średnica d nie powiększonej przestrzeni 3 wypełnionej powietrzem wynosi 2 pm, średnica rdzenia 1 wynosi 3 pm, średnica płaszcza wynosi 125 pm, a liczba pierścieni powietrznych wynosi minimum trzy.
Claims (5)
1. Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń z umieszczonymi pierścieniowo wokół otoczonego płaszczem rdzenia przestrzeniami o zbliżonym do okręgu przekroju poprzecznym i o zmniejszonym współczynniku załamania światła względem rdzenia (1) i płaszcza (4), zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń wykonany ze szkła, korzystnie szkła krzemionkowego lub polimeru, w którym przestrzenie umieszczone pierścieniowo wokół rdzenia (1) wypełnione są korzystnie gazem, korzystnie powietrzem lub cieczą lub polimerem i umieszczone są w węzłach heksagonalnej siatki o odległości pomiędzy węzłami siatki równej stałej sieci Λ, znamienny tym, że wokół jednomodowego rdzenia (1) umieszczone są co najmniej trzy pierścienie zawierające przestrzenie (2) i (3) o zmniejszonym w stosunku do współczynniku załamania rdzenia (1) i płaszcza (4) wypełnione gazem albo cieczą albo polimerem, w których średnica co drugiej przestrzeni (2) o zmniejszonym w stosunku do współczynnika załamania rdzenia (1) i płaszcza (4) w co najmniej jednym pierścieniu jest powiększona tak, że jest mniejsza od dwukrotności stałej sieci (Λ), a średnice wszystkich powiększonych przestrzeni (2) o obniżonym w stosunku do współczynnika rdzenia współczynniku załamania światła o średnicy D są jednakowe, średnice nie powiększonych przestrzeni (3) o obniżonym w stosunku do rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła d mają zbliżoną i mniejszą od stałej sieci (Λ) średnicę, a stosunek średnicy d nie powiększonej przestrzeni (3) do stałej sieci (Λ) zawarty jest w przedziale od 0,30 do 0,45.
2. Światłowód według zastrz. 1, znamienny tym, że krzemionkowy rdzeń jest domieszkowany.
3. Światłowód według zastrz. 2, znamienny tym, że rdzeń (1) domieszkowany jest germanem w ilości co najmniej 12% mol GeO2.
4. Światłowód według zastrz. 1, znamienny tym, że przy generacji efektów nieliniowych stała sieci λ światłowodu według wynalazku wynosi od 2,15 pm do 2,65 pm, średnica powiększonej przestrzeni (2) D o obniżonym względem rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła wynosi od 2,7 pm do 3,3 pm, średnica nie powiększonej przestrzeni (3) d wypełnionej powietrzem wynosi od 0,9 pm do 1,1 pm, średnica E płaszcza wynosi od 105 pm do 145 pm, a liczba pierścieni o obniżonym względem rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła wynosi co najmniej cztery.
PL 227 732 Β1
5. Światłowód według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że przy pomiarze naprężeń stała sieci λ wynosi od 5,5 pm do 6,5 pm, średnica powiększonej przestrzeni (2) D o obniżonym względem rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła wynosi od 6,5 pm do 7,5 pm, średnica nie powiększonej przestrzeni (3) d o obniżonym względem rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła wynosi od 1,75 pm do 2,25 pm, średnica rdzenia (1) wynosi od 2,75 do 3,25 pm, średnica E płaszcza (4) wynosi od 105 pm do 145 pm, a liczba pierścieni z przestrzeniami (2) o obniżonym względem rdzenia (1) i płaszcza (4) współczynniku załamania światła wynosi co najmniej trzy.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406372A PL227732B1 (pl) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń |
| PL14816431T PL3105623T3 (pl) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła |
| DK14816431.2T DK3105623T3 (da) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Mikrostruktureret optisk fiber med selektivt forstørrede hulrum med reduceret refraktionsindeks |
| EP14816431.2A EP3105623B1 (en) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Microstructured optical fibre with selectively enlarged spaces of reduced refraction index |
| CN201480074798.2A CN106461853A (zh) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | 特别用于非线性效应和应力测量值的产生的具有降低折射率的选择性放大空间的微结构化光纤 |
| PT148164312T PT3105623T (pt) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Fibra ótica microestruturada com espaços seletivamente alargados de índice de refração reduzido |
| ES14816431T ES2834130T3 (es) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Fibra óptica microestructurada con espacios selectivamente agrandados de menor índice de refracción |
| PCT/PL2014/050075 WO2015084198A1 (en) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Microstructured optical fibre with selectively enlarged spaces of reduced refraction index, especially for the generation of nonlinear effects and stress measurements |
| JP2016557870A JP6659564B2 (ja) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | 選択的に拡大された低屈折率の領域を備え、特に非線形効果の発生及び応力測定用の微細構造光ファイバ |
| US15/102,216 US20160327736A1 (en) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Microstructured optical fibre with selectively enlarged spaces of reduced refraction index, especially for the generation of nonlinear effects and stress measurements |
| SI201431733T SI3105623T1 (sl) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Mikrostrukturirano optično vlakno s selektivno razširjenimi prostori z manjšim lomnim količnikom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406372A PL227732B1 (pl) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL406372A1 PL406372A1 (pl) | 2015-06-08 |
| PL227732B1 true PL227732B1 (pl) | 2018-01-31 |
Family
ID=52144803
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL406372A PL227732B1 (pl) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń |
| PL14816431T PL3105623T3 (pl) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL14816431T PL3105623T3 (pl) | 2013-12-04 | 2014-12-04 | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160327736A1 (pl) |
| EP (1) | EP3105623B1 (pl) |
| JP (1) | JP6659564B2 (pl) |
| CN (1) | CN106461853A (pl) |
| DK (1) | DK3105623T3 (pl) |
| ES (1) | ES2834130T3 (pl) |
| PL (2) | PL227732B1 (pl) |
| PT (1) | PT3105623T (pl) |
| SI (1) | SI3105623T1 (pl) |
| WO (1) | WO2015084198A1 (pl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115166959A (zh) | 2015-06-25 | 2022-10-11 | Nkt光子学有限公司 | 传输光纤组件和宽带光源 |
| WO2020056821A1 (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种渐变式光子晶体保偏光纤 |
| CN109596573B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-02-26 | 华北水利水电大学 | 基于表面等离子体共振的新d型结构光子晶体光纤传感器 |
| EP3904954B1 (en) * | 2020-04-27 | 2023-08-23 | NKT Photonics A/S | Optical source and supercontinuum light generation apparatus |
| CN113466177B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-11-29 | 东北石油大学 | 大范围多功能检测气液物质的折射率型mof-spr探针 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000049436A1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Blazephotonics Limited | Improvements in or relating to photonic crystal fibres |
| US6393178B2 (en) * | 2000-03-04 | 2002-05-21 | Lucent Technologies Inc. | Microstructure optical fibers for dispersion management in optical communication systems |
| WO2002084350A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-24 | Crystal Fibre A/S | Dual core photonic crystal fibers (pcf) with special dispersion properties |
| AU2003226890A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-29 | Crystal Fibre A/S | Improved nonlinear optical fibre method of its production and use thereof |
| US6901197B2 (en) * | 2003-01-13 | 2005-05-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Microstructured optical fiber |
| JP3871053B2 (ja) * | 2003-05-21 | 2007-01-24 | 日本電信電話株式会社 | 分散フラットファイバ |
| JP4031409B2 (ja) * | 2003-08-07 | 2008-01-09 | 日本電信電話株式会社 | 光波長多重通信システム |
| EP1712935A1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-18 | Vrije Universiteit Brussel | Method of fabricating micro-structured fibres |
| PL216019B1 (pl) * | 2008-09-19 | 2014-02-28 | Telekomunikacja Polska Spolka Akcyjna | Swiatlowód mikrostrukturalny i sposób wytwarzania swiatlowodu mikrostrukturalnego |
| CN102257415B (zh) * | 2008-12-24 | 2013-10-16 | 古河电气工业株式会社 | 多芯光纤 |
| US11402572B2 (en) * | 2009-03-04 | 2022-08-02 | Nkt Photonics A/S | Microstructured hollow core optical fiber using low chlorine concentration |
| WO2010107138A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | 国立大学法人琉球大学 | 分散補償フォトニック結晶ファイバ |
| CN101825745B (zh) * | 2010-04-02 | 2011-08-24 | 北京邮电大学 | 利用微流体注入技术且波长可调的二维光子晶体解复用器 |
| EP2686732A4 (en) * | 2011-03-14 | 2015-03-11 | Imra America Inc | BROADBAND PRODUCTION OF MID-IR AND ASSOCIATED CONTINUA WITH GLASS FIBERS |
| EP2533081A1 (en) * | 2011-06-09 | 2012-12-12 | Universite De Lille 1 Sciences Et Technologies | Hybrid photonic crystal fiber |
| CN103323909A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-09-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种细径保偏光子晶体光纤 |
-
2013
- 2013-12-04 PL PL406372A patent/PL227732B1/pl unknown
-
2014
- 2014-12-04 US US15/102,216 patent/US20160327736A1/en not_active Abandoned
- 2014-12-04 DK DK14816431.2T patent/DK3105623T3/da active
- 2014-12-04 EP EP14816431.2A patent/EP3105623B1/en active Active
- 2014-12-04 SI SI201431733T patent/SI3105623T1/sl unknown
- 2014-12-04 PT PT148164312T patent/PT3105623T/pt unknown
- 2014-12-04 WO PCT/PL2014/050075 patent/WO2015084198A1/en active Application Filing
- 2014-12-04 CN CN201480074798.2A patent/CN106461853A/zh active Pending
- 2014-12-04 ES ES14816431T patent/ES2834130T3/es active Active
- 2014-12-04 JP JP2016557870A patent/JP6659564B2/ja active Active
- 2014-12-04 PL PL14816431T patent/PL3105623T3/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL406372A1 (pl) | 2015-06-08 |
| EP3105623A1 (en) | 2016-12-21 |
| JP2017503216A (ja) | 2017-01-26 |
| WO2015084198A1 (en) | 2015-06-11 |
| EP3105623B1 (en) | 2020-09-16 |
| CN106461853A (zh) | 2017-02-22 |
| PT3105623T (pt) | 2020-12-15 |
| JP6659564B2 (ja) | 2020-03-04 |
| US20160327736A1 (en) | 2016-11-10 |
| SI3105623T1 (sl) | 2021-04-30 |
| ES2834130T3 (es) | 2021-06-16 |
| DK3105623T3 (da) | 2020-12-21 |
| PL3105623T3 (pl) | 2021-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tian et al. | A circular photonic crystal fiber supporting 26 OAM modes | |
| Russell | Photonic-crystal fibers | |
| JP5813952B2 (ja) | 中空コアフォトニック結晶ファイバ | |
| PL227732B1 (pl) | Mikrostrukturalny światłowód z selektywnie powiększonymi przestrzeniami o zmniejszonym współczynniku załamania światła zwłaszcza do generacji efektów nieliniowych i pomiaru naprężeń | |
| Saghaei | Supercontinuum source for dense wavelength division multiplexing in square photonic crystal fiber via fluidic infiltration approach | |
| Kumar et al. | Dodecagonal photonic crystal fibers with negative dispersion and low confinement loss | |
| EP2287645B1 (en) | A microstructured optical fiber and a device for generating broadband white light | |
| Dostovalov et al. | Femtosecond-pulse inscribed FBGs for mode selection in multimode fiber lasers | |
| US20170017035A1 (en) | Phase and Amplitude Control for Optical Fiber Output | |
| Hu et al. | Review on photonic crystal fibers with hybrid guiding mechanisms | |
| JP2017503216A5 (pl) | ||
| Michalik et al. | Dispersion management in hybrid optical fibers | |
| Konorov et al. | Waveguide modes of electromagnetic radiation in hollow-core microstructure and photonic-crystal fibers | |
| Nair et al. | Numerical investigation of co-doped microstructured fiber with two zero dispersion wavelengths | |
| Mondal et al. | Dispersion tailoring in circular photonic crystal fibers for ultraflattened dispersion | |
| Krishna et al. | Hybrid photonic crystal fiber with elliptical micro air hole as an efficient supercontinuum source | |
| Devika et al. | Flower core photonic crystal fibres for supercontinuum generation with low birefringent structure for biomedical imaging | |
| Reeves et al. | Dispersion-flattened photonic crystal fibers at 1550nm | |
| Grigorova et al. | Measurement of the dispersion of an antiresonant hollow core fiber | |
| Guimarães et al. | Chromatic dispersion of an optical fiber based on photonic quasicrystals with twelve-fold symmetry and its application as directional coupling | |
| Debbal et al. | Enhancing optical fiber performance through liquid infiltration in photonic crystal fiber | |
| Windeler | Microstructure Fibers | |
| Sharma et al. | Introduction to photonic crystal fibers | |
| Prajapati et al. | Dispersion analysis of a Hybrid Photonic Crystal Fiber | |
| Miyagi et al. | Dynamic control of mode field diameter and effective area by germanium doping of hexagonal photonic crystal fibers |