Struktury o periodycznym rozkłądzie współczynnika zalamania światła (np. regularnie rozmieszczone otwory) pozwalają na wytwarzanie włókien optycznych nowej generacji (włókna fotoniczne typu PCF - photonic crystal fibre), których własności transimsyjne mogą być modyfikowane poprzez zmiany parametrów struktury, a nie jedynie parametry materiałowe. Umożliwia to wytwarzanie włókien o własnościach nieosioągalnych w przypadku klasycznych światłowodów (np. jednomodowość w całym zakresie transmisji materiału i przy dużycch średnicach rdzenia. W ITME prowadzone są prace badawczo-technologiczne nad włóknami fotonicznymi. Opracowana została metoda ich wytwarzania z wielkoskladnikowych szkieł krzemianowych. Pozwala ona na wytwarzanie włókien o różnej budowie "sieci krystalicznej" (trójkątna, kwadratowa) i modyfikację ich parametrów w bardzo szerokim zakresie.
EN
Structures with periodic modulation of refractive index, of the order of the optical wavelength, (e.g. regularly arranged air holes) allow to manufacture a new generation of optical fibers - photonic crystal fibers (PCF). It is possible to change their transmission properties not only by material parameters but also by modification of their structure. This brings an opportunity to manufacture optical fibers with unusual properties, different from conventional fibers (e.g. monomode in the whole transmission range and large scale core - above 20 um). Research works on photonic crystal fibers are carried out in ITME. The method of their manufacturing from silicate glass has been developed. It allows to obtain optical fibers with different crystal structure (triangular, square lattice) and modification of their parameters in a very wide range.
Artykuł dotyczy włókien światłowodowych ze szkła kwarcowego z dwuwarstwową powłoką polimerową. Wykazano istnienie współzależności między parametrami A oraz n opisującymi wzrost pęknięcia w takich włóknach [równania (5), (6) i (7)]. Potwierdzono to wynikami badań wytrzymałości światłowodu pod obciążeniem rosnącym ze stałą prędkością i pod obciążeniem stałym w środowiskach o różnym stopniu wilgotności (rys. 1). Wykorzystując wartości parametrów wzrostu pęknięcia uzyskane doświadczalnie oraz zaczerpnięte z literatury wyniki bezpośrednich badań rozwoju pęknięcia w szkle kwarcowym obliczono prędkość pękania we włóknie światłowodowym. Otrzymane wyniki porównano z prędkością propagacji pęknięcia w próbkach włókien szklanych (rys. 3). Zaobserwowane różnice przypisano wpływowi powłoki polimerowej zmniejszającej szybkość transportu wilgoci do wierzchołka pęknięcia we włóknie światłowodowym. W analizie i obliczeniach prędkości wzrostu pęknięcia wykorzystano model korozji naprężeniowej oraz zależności oparte na koncepcji mechaniki pękania, wynikające z przyjętego modelu.
EN
Quartz-glass optical fibers coated with a two-layer polymeric coat are described. The parameters A and n (equations 5-7), describing the growth of crack in the fiber, were found to be interrelated. Dynamic and static studies on optical-fiber fatigue strength, carried out in media differing in humidity (Fig. 1), involving a load increased at a constant rate and a fixed load, confirmed this interrelation. The experimental parameters describing the growth of the crack and the reported data on direct investigations on flaws developed in silica glass, allowed to calculate the rate of cracking in optical fibers. The resulting rates were compared with the flaw growth velocity in glass samples (Fig. 3). The values were different and the differences were ascribed to the effect of the polymer coat which reduces the transport of moisture to the tip of the crack in the light-guide fiber. In the analysis and calculations of the crack development rate, use was made of a stress corrosion model and of the relationships based on fracture mechanics.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A comparatively large group of capillary optical fibers, referred to in this paper as COF, consists of several families of optical filaments. The basic division line goes through the wave guidance mechanism. Two basic kinds of capillary optical fibers are of refractive and photonic mechanism of guided wave transmission. The work tries to compare wave modes in both kinds of optical fiber capillaries: refractive (RCOF) and photonic (PCOF). The differences are emphasized indicating prospective application areas of these fibers. Refractive COF carries most of the modal light in the ring-like, high-refraction, optical glass core encircling an empty capillary hole. Refractive capillary optical fibers are used widely for photonic instrumentation applications, due to the proximity of optical wave and capillary hole with the evanescent wave. The hole can be filled with a material subject to optical guided wave spectrometry. Photonic COF carries most of the light in air (or vacuum). Thus, photonic capillary optical fibers are considered for trunk optical communications, with guided wave travelling in vacuum rather than in glass - avoiding in this way the Rayleigh scattering. The fundamental mode in a refractive COF is LPoi or dark hollow beam (DHB) of light with zero intensity on fiber axis. The fundamental mode in a photonic COF is Gaussian beam with maximum intensity on fiber axis. The photonic COFs can be further divided to two basic groups: porous or holey/hollow and Bragg or OmniGuide fibers. These two kinds of PCOFs differ by the method of building a photonic band gap (PBG) around a capillary hole. The paper is a concise digest of fundamental kinds of singlemode (or low-order mode) COFs and their properties, with an emphasis on applications in two basic fields: instrumentation and telecommunications.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.