Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.gpad.ac.ru/collaborations/forc.doc Дата изменения: Wed Jul 5 09:01:43 2006 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:09:02 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: дисперсия скоростей

Совместная работа НЦВО при ИОФ РАН и ИХВВ РАН в рамках прямого
сотрудничества с Университетом г. Лимож (Франция) по теме:

Разработка и исследование брэгговских волоконных световодов с большим
размером поля моды


Актуальность

Передача мощного лазерного излучения (более 100 Вт в непрерывном и 10 Вт в
импульсном режимах) на расстояния порядка нескольких десятков метров при
помощи волоконых световодов является актуальной задачей современной
оптоэлектроники. Препятствием в реализации волоконно-оптических систем
передачи мощного лазерного излучения является появление нежелательных
нелинейных эффектов: вынужденного рассеяния ВРМБ и ВКР и четырехфотонного
смешения. Ключем к решению данной проблемы является разработка волоконных
световодов с увеличенным сечением поля основной моды (и, как следствие,
уменьшенной интенсивностью поля в сердцевине).
Препятствием для увеличения размера поля моды в свою очередь является
увеличение изгибных оптических потерь в световоде: при больших размерах
поля моды приходится работать практически с прямыми световодами, что делает
их применение затруднительным.
Относительно недавно сотрудниками университета г. Лимож, Франция
(Себастьян Февриер и др.) была продемонстрирована возможность создания при
помощи широко распространенной технологии модифицированного осаждения из
газовой фазы (MCVD) новой одномодовой световедущей структуры, имеющей
большой размер поля моды. Это т.н. брэгговский световод (рис. 1а).
Преимуществом данной конструкции профиля показателя преломления (ППП)
световода оказались значительно меньшие изгибные потери по сравнению со
световодами со ступенчатым ППП. Однако, изготовленный во Франции к началу
совместной работы световод имел высокие потери на вытекание излучения
(около 0.6 дБ/м), что делало такой световод непригодным для большинства
практических применений.


Результаты совместной работы

Между университетом г. Лиможем, Франция, НЦВО при ИОФ РАН и ИХВВ РАН были
начаты совместные работы, имеющие целью разработку, создание и исследование
брэгговских световодов с большим размером поля моды, обладающих низкими
оптическими потерями на вытекание.
Был проведен теоретический анализ, показывающий, что увеличения
разности показателя преломления колец и кварцевого стекла в ППП
брэгговского световода до величины 0.015 должно привести к снижению
оптических потерь вплоть до 10 дБ/км. Так же было предложено осуществить
слабую депрессию стекла между кольцами, что, согласно теоретическим
расчетам, должно приводить к дальнейшему снижению оптических потерь на
вытекание до величин, меньших 1 дБ/км.
Конструкция световода, предложенная на основании теоретических
расчетов, была реализована НЦВО при ИОФ РАН и ИХВВ РАН (см. рис.1а).
Исследования созданного световода проводились совместными усилиями
сотрудников НЦВО при ИОФ РАН и сотрудников университета г. Лимож, Франция.
В частности, в НЦВО при ИОФ РАН была разработана техника измерения
оптических потерь брэгговской моды. Спектр оптических потерь брэгговской
моды показан на рис. 1б.
Было проведено сравнение величины изгибных потерь в брэгговском
световоде и в световоде со ступенчатым ППП с таким же размером поля моды.
Было показано, что разработанный брэгговский световод обладает значительно
меньшей чувствительностью к изгибам, нежели световод со ступенчатым ППП:
тот же уровень изгибных оптических потерь обнаруживался в брэгговском
световоде при в два раза меньшем радиусе изгиба. Как показал теоретических
расчет, разработанная конструкция брэгговского световода обладает так же
меньшей чувствительностью к изгибам, чем микроструктурированные световоды с
таким же размером поля моды.


Заключение

В работе проведена оптимизация конструкции брэгговского световода, которая
позволила впервые получить в брэгговской световедущей структуре оптические
потери менее 10 дБ/км при радиусе изгиба 20см. Обнаружено, что
разработанный брэгговский световод с размером сердцевины 27мкм и всего
тремя слоями с высоким показателем преломления обладает значительно меньшей
чувствительностью к изгибам, чем световоды со ступенчатым ППП и
микроструктурированные световоды с таким же размером поля моды.

По результатам работы сделаны 4 совместные публикации:

1. S. Fevrier, R. Jamier, J.-M. Blondy, S. L. Semjonov, M. E. Likhachev,
M.M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Y. Salganskii, A. N. Guryanov,
"Low Loss Large Mode Area Bragg Fibre," presented at 31th European
Conference on Optical Communication, Post deadline paper Th4.4.3, Glasgow,
United-Kingdom, 25-29 September 2005

2. S. Fevrier, R. Jamier, J. Blondy, S. Semjonov, M. Likhachev, M. Bubnov,
E. Dianov, V. Khopin, M. Salganskii, and A. Guryanov, "Low-loss singlemode
large mode area all-silica photonic bandgap fiber," Opt. Express 14, 562-
569 (2006) http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=oe-14-2-562

3. R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, J.-M. Blondy, S. L. Semjonov, M. E.
Likhachev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Y. Salganskii, A.
N. Guryanov, "Depressed-index-core singlemode bandgap fiber with very large
effective area", to be presented at the Optical Fiber Communication
Conference (OFC'2006).

4. М.Е.Лихачев, С.Л.Семенов, М.М.Бубнов, Е.М.Дианов, В.Ф.Хопин,
М.Ю.Салганский, М.А.Гурьянов, А.Н.Гурьянов, R. Jamier, P. Viale, S.
Fevrier, and J.-M. Blondy, "Разработка и исследование брэгговских
световодов с большим размером поля моды и малыми оптическими потерями",
направлено для публикации в журнал "Квантовая Электроника".







[pic][pic]
Рис.1. а: ППП брэгговского световода и распределение интенсивности
электрического поля по сечению световода, на вставке - фотография
брэгговской моды в ближней зоне; б: спектр оптических потерь в брэгговском
световоде, 1 - световод, намотаный на катушку радиусов 20см, 2 - выпряменый
световод.


-----------------------
а

б