Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.12.6. Формирование фотонной запрещенной зоны субмикронными брэгговскими решетками
| 3.12.5. Применение ФКВ
ФКВ с малыми размерами центральной жилы снижаются пороги всех нелинейных эффектов. Это полезно при создании эффективных рамановских лазеров и усилителей, оптических переключателей и генераторов суперконтинуума. Последние могут применяться в волоконно-оптических системах со спектральным уплотнением (DWDM-системах) и в спектроскопии и метрологии. Стоимость таких волокон пока велика 500-1000 $/м. Первой областью применения ФКВ стало создание световодов с большой эффективной площадью для стыков с мощными лазерами. Они используются в высокоэффективных шнурах коммутации лазерного и оптического усилительного оборудования и в сплавных разветвителях. ФКВ являются перспективными элементами для волоконно-оптических усилителей, в которых они применяются в качестве отрезков волокон легированных редкоземельным эрбием. Использование нескольких концентрических слоев воздушных отверстий в оболочке с большим внутренним диаметром (52 мкм) позволяет полностью задействовать световой поток мощных лазерных диодов накачки, направляя его через воздушные каналы оболочки ФКВ. Такие усилители позволяют не только достигать высокой мощности (примерно 33 Дб м) и эффективности преобразования 161 энергии накачки (свыше 21%), но и сохранять линейный режим для входного информационного сигнала. 3.12.6. Формирование фотонной запрещенной зоны субмикронными брэгговскими решетками Оптические элементы, соединяющие свойства оптических волноводов и с одномерных структур с фотонными запрещенными зонами, позволяют решить проблемы фазового и группового синхронизма. Распределенные брэгговские отражатели являются одномерными периодическими оптическими структурами, обладающими фотонной запрещенной зоной. Пример диаграммы состояний двухслойной периодической среды с разными показателями преломления приведен на рис. 3.23. Среда состоит из плоских периодически чередующихся слоев прозрачных диэлектриков двух типов с показателями преломления 1 4, 6 n и 2 1, 6 n и толщинами 1 0,33 d a и 2 0, 67 d a , где a -период расположения слоев. Рис. 3.23. Диаграмма состояний двухслойной периодической среды. Темным цветом выделены разрешенные зоны значений нормированной частоты и проекции волнового вектора . Серым цветом (возле частот 0,2 и 0,4) выделены трапециидальные области световых волн свободного пространства, для которых в периодической среде не существует преломленных волн ни при каких углах падения. [7] На диаграмме появляются запрещенные зоны внутри области существования световой волны свободного однородного пространства. При падении световой волны на границу раздела двух сред, во вторую среду проникает преломленная бегущая волна. Если во второй среде существует волна с такой же частотой и постоянной распространения, то световые волны из запрещенной для двухслойной среды зоны отражаются от периодической 162 структуры. Во второй среде будет возникать неоднородная экспоненциально убывающая волна. Механизм образования запрещенных зон состоит в интерференционном сложении парциальных волн, отраженных от периодически повторяющихся границ слоев. жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|