Technologia włókien fotonicznych z zawieszonym rdzeniem do konstrukcji czujników światłowodowych

• Autorzy: Wójcik J. , Makara M. , Czyżewska L. , Mergo P. , Klimek J.

Warianty tytułu

EN

Suspended core photonic crystal fibers technology for sensors design

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W światłowodach mikrostrukturalnych można otrzymać bardzo wysoką aperture numeryczną (nawet bliską 1), jeśli współczynnik wypełnienia w obszarze płaszcza jest bardzo duży. Inną zaletą włókien mikrostrukturalnych jest możliwość propagacji jednomodowej w całym zakresie długości fal. Pierwszym przykładem światłowodu z zawieszonym rdzeniem było włókno typu "grapefruit" z rdzeniem o średnicy około 1 µm. Rdzeń tego światłowodu jest zawieszony wewnątrz płaszcza włókna na przykładowo pięciu mostkach, pomiędzy którymi znajdują się otwory o średnicy kilku mikrometrów. Średnica rdzenia włókna jest mała, co pozwala na propagację światła o dużej gęstości mocy i w konsekwencji na istotny udział zjawisk nieliniowych. Dodatkowo w otworach propaguje znacząca ilość światła jako fala zanikająca. Jednak z powodu małej średnicy otworów wykorzystanie tego zjawiska jest raczej trudne. Lepszą konstrukcję włókna zaprezentował Webb A.S. w postaci światłowodów z zawieszonym rdzeniem dla czujników zanikającej fali. Naszym celem było ulepszenie konstrukcji włókien z zawieszonym rdzeniem przez zwiększenie średnicy otworów i zminimalizowanie ilości mostków. Uzyskaliśmy włókna z otworami o średnicy nawet do 50 µm, średnicy rdzenia 0,84 µm i grubości mostków 60nm. Większa średnica otworów ułatwia wprowadzanie do nich gazów a nawet cieczy, a tym samym użycie włókien do czujników zanikającej fali.

EN

In microstructured optical fibers one can obtain very high numerical aperture (even near 1.0) when air filling factor in the cladding area is very high. Another advantage of microstructured fibers is endlessly single mode propagation possibility. The first examples of suspended core fibers were "grapefruit" fibers, characterized by the core diameter about 1 µm. The core was connected with the fiber body with e.g. 5 bridges, between them the air hole with a few micrometers diameter were placed. Very thin core permitted to obtain very high power density and, as a consequence, an appearance of strong nonlinear phenomena. Additionally, because of the fact that significant part of power was propagated through air holes, evanescent wave was also occurred in this fiber. However, because of the small diameter of the holes, utilizing this phenomenon for the sensing purposes was rather difficult. Better fiber construction was recently Webb A. S. presented as suspended core holey fiber for evanescent sensing. Our aim was to improve the construction of the fiber with the suspended core by increase the air holes diameter and by decrease the number of bridges. The exemplary structural parameters of our fibers are: air hole diameter even 50 µm, core diameter 0.84 µm, number of bridges 3, and bridges thickness 60 nm. The wider holes facilitate filling them with gas or even liquid and using the fiber for evanescent wave sensor.

Słowa kluczowe

PL

technologia; światłowody fotoniczne; czujniki światłowodowe

EN

production technology; photonic crystal fibers; optical fiber sensors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 6
• Strony: 224--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wójcik J.

autor

Makara M.

autor

Czyżewska L.

autor

Mergo P.

autor

Klimek J.

• Uniwersytet Marii Curie Skłodowskiej, Wydział Chemii, Lublin

Bibliografia

• [1] Webb A.S., Poletti F., Richardson D.J., Sachu J.K.: Optical Engineering. Vol. 46(1), January, (2007), pp. 010503-1 - 010503-3.
• [2] Wójcik J., Urbańczyk W., Bock W., Janoszczyk B., Mergo P., Makara M., Poturaj K., Spytek W.: Prototype of side hole optical fiber. Proc. SPIE, vol. 3731, p. 88, (1998).
• [3] Urbańczyk W., Martynkien T., Szpulak M., Mergo P., Wojcik J., Poturaj K., Nasiłowski T., Thienpont H.: Method of fabricating micro-structured fibres. Applicant: Vrije Universiteit Brussels, Patent application number. EP05007479.8, Date of filling: April 6, 2005.