1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu thời gian thẩm thấu của chất lỏng trong sợi tinh thể quang tử với cấu trúc nl33b1

48 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 48
Dung lượng 2,24 MB

Nội dung

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình khoa học nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn PGS TS NGUYỄN MẠNH AN kết trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khoa học khác Tác giả luận văn Lê Thị Hoa i LỜI CẢM ƠN Đề tài “Nghiên cứu thời gian thẩm thấu chất lỏng sợi tinh thể quang tử với cấu trúc NL33B1” nội dung chọn để nghiên cứu làm luận văn thạc sĩ sau hai năm theo học chƣơng trình cao học chuy n ngành Vật l l thuyết Vật l to n trƣờng Đại học H ng Đức Để hồn thành q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn này, lời tơi xin tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới ngƣời thầy PGS.TS Nguyễn Mạnh An, Bộ môn Vật lý, Khoa khoa học tự nhi n, Đại học H ng Đức Trong trình làm việc thực Luận văn, tơi nhận đƣợc hƣớng dẫn tận tình thầy Thầy động viên, khích lệ tơi vƣợt qua khó khăn công việc, nhƣ đặt c c v n đề nghi n cứu có t nh thời cao tạo hứng khởi nghiên cứu để theo đu i đề tài Luận văn Nhân dịp này, xin cảm ơn Ph ng Đào tạo sau đại học, Trƣờng Đại học H ng Đức, lãnh đạo khoa HTN, ộ môn Vật l c c thầy cô công t c trƣờng tạo điều kiện, thời gian đóng góp nh ng kiến qu u cho tơi suốt q trình nghiên cứu Cuối cùng, xin cảm ơn nh ng ngƣời thân, bạn è, đ ng nghiệp n tôi, động viên hồn thành khóa học Luận văn Trân trọng cảm ơn! n H n 8t n 5n m Tác giả luận văn Lê Thị Hoa ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUANG HỌC SỢI VÀ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ 1 Quang học sợi Sợi tinh thể quang tử K i niệm sợi qu n tin t ể PCF C c loại sợi tin t ể qu n tử Một số tín c ất củ PCFs Ứn dụn củ sợi tin t ể qu n tử Đặc tín tron sợi tin t ể qu n tử 14 CHƢƠNG II PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 Giới thiệu 19 2 Mơ hình l thuyết 20 2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 22 Cấu trúc NL33B 22 Sơ đồ t í n iệm 24 CHƢƠNG III ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29 Mơ hình l thuyết kết 29 32 ết thực thực nghiệm 32 ẾT LUẬN VÀ IẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM HẢO 39 iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT GVD: Tán sắc vận tốc nhóm HC –PCF: Sợi tinh thể quang tử lõi rỗng PBG: Sợi tinh thể quang tử Band gap guiding PCF: Sợi tinh thể quang tử ZDW: Bƣớc sóng tán sắc không iv DANH MỤC BẢNG BIỀU Bản C ct m số cấu trúc củ sợi qu n NL33B .24 Bản c c t m số vật lý củ nước n u ên c ất v t m số ìn ọc củ cấu trúc NL33B 31 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu tạo củ sợi qu n Hình 1.2 Mặt cắt củ index uidin PCF với lõi l m từ silic [ 4] Hìn Ản c ụp mặt cắt n n củ sợi suspended NL_35B [ 5] Hình C c loại k c n u củ sợi tin t ể loại b nd p Hình 1.5 Mặt cắt củ sợi đơn mode Hìn Mặt cắt củ sợi p i tu ến Hìn sợi c c ên lệc c iết suất t ấp Hình 1.8 Sợi du trì p ân cực Hình 1.9 Sợi qu n ứn dụn tron Internet Hình 1.10 Lắp đặt c p qu n c o tivi 10 Hình 1.11 Sử dụn sợi qu n c ữ iãn tĩn mạc nội soi p ế quản 12 Hình 1.12 Ứn dụn sợi qu n tron c iếu s n v tr n trí 13 Hình 1.13 Bộ t í n iệm tru ền t ơn c p qu n 14 Hình 14 C c vùn t n sắc tron sợi tin t ể qu n tử [ 4] 16 Hình 15 n sắc tron sợi qu n đơn mode n sắc tổn (D) t n sắc vật liệu (DM) v t n sắc ốn dẫn s n (DW) [9] 17 Hình 1.16 P ổ m t đo củ sợi silic c ế độ đơn mode 18 Hìn Sự t ẩm t ấu c ất lỏn tron ốn m o dẫn 20 Hìn Mặt cắt n n cấu trúc NL33B 22 Hìn C c t Hìn Sơ đồ t í n iệm x c địn t ời i n t ẩm t ấu c ất lỏn tron sợi m số cấu trúc sợi NL33B 23 tin t ể qu n tử 24 Hình Sơ đồ t ực tế qu trìn đư c ất lỏn v o sợi tin t ể qu n tử NL 33B1 25 Hìn Kéo cắt b c lớp vỏ bảo vệ củ sợi qu n 26 Hìn Bút cắt cắt v d o cắt sợi qu n c u ên dụn 26 Hìn Sơ đồ c o n s n v o sợi qu n 27 Hìn Sơ đồ kết nối đầu r củ sợi qu n với CCD c mer 27 vi Hìn Sự t ẩm t ấu củ nước n u ên c ất tron sợi tin t ể qu n tử NL33B1 29 Hìn Đườn mơ ìn lý t u ết mô tả t ời i n t ẩm t ấu nước n u ên c ất tron cấu trúc NL33B 32 Hìn 3.3 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i cm 33 Hìn 3.4 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i cm 34 Hìn 3.5 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i Hìn 3.6 ời i n t ẩm t ấu t ực n cm 36 iệm với c c c iều d i k c n u củ sợi 36 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong nh ng năm gần sợi tinh thể quang tử thu hút đƣợc r t nhiều ý nhà khoa học giới có nhiều ứng dụng đƣợc sử dụng thực tế đặc biệt lĩnh vực truyền dẫn thông tin Không giống nhƣ sợi quang thông thƣờng, sợi tinh thể quang tử với lớp lõi lớp vỏ đƣợc làm từ loại vật liệu r t linh động thiết kế chế tạo [1-2] Điều mở chƣơng việc thiết kế chế tạo loại sợi quang hệ Ngồi nh ng tính ch t sợi quang thông thƣờng, sợi tinh thể quang tử cịn có nh ng tính ch t ƣu việt mà loại khác khơng có nhƣ khả tạo độ chênh lệch chiết su t cao, thu đƣợc chế độ đơn mode hay tán sắc th p [19-15] Một nh ng phƣơng ph p cải thiện tham số quang học sợi tinh thể quang tử thay đ i c u trúc micro lớp vỏ [4] Thay đ i k ch thƣớc vị trí lỗ khí c u trúc sợi làm thay đ i phƣơng thức truyền dẫn, độ tán sắc, tham số phi tuyến tham số khác [12] Tuy nhiên, sau sợi quang đƣợc chế tạo, khơng có c ch để thay đ i tham số hình học Xu t phát từ thực tế này, cần giải pháp b sung biến sợi tinh thể quang tử thành thiết bị quang học điều chỉnh đặc tính quang học Vì tƣởng đƣợc đƣa sử dụng ch t lỏng để thẩm th u vào lỗ khí sợi tinh thể quang tử nhằm thay đ i c c đặc tính quang học Thẩm th u tồn hay thẩm th u phần lỗ khí sợi tinh thể quang tử ch t lỏng có độ phi tuyến cao đƣợc thực phƣơng ph p mô hay phƣơng ph p thực nghiệm [14-3] Ngoài ch t lỏng tinh khiết hay ch t lỏng pha trộn đƣợc nhà nghiên cứu xem xét đến Các kết rằng, ch t lỏng làm thay đ i c c đặc tính tán sắc sợi dịch chuyển ƣớc sóng tán sắc khơng Điều vơ h u ích nghiên cứu ứng dụng Một nh ng v n đề quan trọng sử dụng phƣơng ph p l p đầy lỗ khí sợi ch t lỏng có độ phi tuyến cao nhằm thay đ i c c đặc tính quang học sợi x c định mối quan hệ gi a thời gian thẩm th u chiều dài sợi Điều cho phép nhà nghiên cứu x c định đƣợc thời gian cần thiết để thẩm th u ch t lỏng với chiều dài sợi x c định, từ sử dụng để nghiên cứu tính tốn thực nghiệm Chính chúng tơi lựa chọn đề tài “Nghi n cứu thời gian thẩm th u ch t lỏng sợi tinh thể quang tử” để nghiên cứu Mục đích nghiên cứu X c định thời gian thẩm th u ch t lỏng lỗ khí sợi tinh thể quang tử Từ thiết lập cơng thức mơ tả mối quan hệ gi a thời gian thẩm th u chiều dài sợi tinh thể quang tử Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng ph p l thuyết: Thiết lập mối quan hệ gi a thời gian thẩm th u chiều dài sợi tinh thể quang tử - Phƣơng ph p thực nghiệm: Kiểm chứng lại kết lý thuyết Thiết lập công thức x c định thời gian thẩm th u ch t lỏng sợi tinh thể quang tử phƣơng pháp thực nghiệm Dự kiến kết đạt đƣợc Kiểm chứng đƣợc kết nghiên cứu lý thuyết mô tả thời gian thẩm th u sợi quang Đƣa đƣợc công thức mô tả mối quan hệ gi a thời gian thẩm th u chiều dài sợi tinh thể quang tử phƣơng ph p thực nghiệm Nội dung nghiên cứu Ngoài phần mở đầu, kết luận phụ lục, luận văn g m chƣơng: Chƣơng I: T ng quan quang học sợi sợi tinh thể quang tử Chƣơng II: Phƣơng ph p nghi n cứu Chƣơng III: ết nghiên cứu CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUANG HỌC SỢI VÀ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ 1.1 Quang học sợi Hệ thống thông tin truyền thông tin từ nơi đến nơi kh c mà khoảng cách gi a c c nơi từ vài trăm mét tới hàng trăm km, chí tới hàng chục ngàn km, ví dụ nhƣ cần thơng tin qua c c đại dƣơng Thơng tin đƣợc truyền thơng qua c c sóng điện với dải tần số khác từ vài MHz tới hàng trăm THz Hệ thống thông tin quang sử dụng tần số sóng mang cao vùng nhìn th y gần h ng ngoại ph sóng điện từ Hệ thống thông tin quang sợi hệ thống thông tin ánh sáng, sử dụng sợi quang để truyền thông tin Trong nh ng gần đây, c c hệ thống thơng tin quang sợi hệ thống thông tin chủ đạo Là tảng công đại hóa mạng luới viễn thơng giới Trải qua nhiều thời kì phát triển, hệ thống thông tin quang hệ thống thông tin tiên tiến bậc nh t, đƣợc triển khai mạng lƣới viễn thông c c nƣớc giới với đủ c u hình linh hoạt, tốc độ cự ly truyền dẫn lớn, bảo đảm ch t lƣợng dịch vụ viễn thông tốt nh t Cáp quang (cáp sợi quang) bao g m ba thành phần lõi sợi quang (core), lớp phản xạ ánh sáng (cladding) lớp bọc cáp (coating) Sợi quang (sợi dẫn quang) thành phần cáp có chức truyền dẫn sóng ánh sáng Bao bọc core lớp cladding - lớp thủy tinh hay plastic nhằm bảo vệ phản xạ ánh sáng trở lại core Các lớp bọc sợi có chức bảovệ sợi khỏi bị tác động từ yếu tố môi trƣờng lắp đặt cáp Hình 1.1 Cấu tạo củ sợi qu n XYZ stage XYZ stage SRC Sợi quang L G1 G2 Hình 2.8 Sơ đồ c o n s n v o sợi qu n - Điều chỉnh AT1 (XYZ stage 1) đến điểm hội tụ ánh sáng trùng với lõi sợi quang, nằm giới hạn độ số NA sợi quang Đầu tiên, điều chỉnh ốc theo trục Z để đƣa th u k nh đến độ cao mặt phẳng chứa ánh sáng laser Tiếp theo, điều chỉnh ốc theo trục Y để đƣa chùm s ng sang phải tr i trùng với đầu sợi quang Cuối cùng, điều chỉnh ốc theo trục X để đƣa điểm hội tụ ánh sáng th u k nh (ti u điểm) trùng với mặt cắt lõi sợi quang - Dùng thẻ detector card đặt ph a đầu sợi quang để kiểm tra nh s ng vào lõi sợi quang hay chƣa Chú , nh s ng vào sợi làm sợi quang sáng lên ánh sáng lan truyền đến đầu cuối làm sợi sáng lên Bƣớc 3: Thu nhận ánh sáng hình ảnh sợi quang qua CMOS camera - hi nh s ng vào lõi sợi quang, lắp CCD camera có kết nối máy tính phía sau sợi quang nhƣ sơ đ hình vẽ: XYZ stage XYZ stage CCD SRC Camera Sợi quang L G1 G2 Hình 2.9 Sơ đồ kết nối đầu r củ sợi qu n với CCD c mer 27 - Ánh sáng qua sợi quang đƣợc thu vào th u kính MO2 đƣợc điều chỉnh AT2 (XYZ stage 2) Để thu đƣợc ảnh rõ nét tiết diện đầu sợi quang hình máy tính cần điều chỉnh cho ti u điểm trùng với nh s ng đầu khỏi sợi quang cách cách: Đầu ti n, điều chỉnh ốc theo trục Z để đƣa th u k nh đến độ cao mặt phẳng chứa nh s ng đầu Tiếp theo, điều chỉnh ốc theo trục Y để đƣa chùm s ng sang phải tr i trùng với đầu sợi quang Cuối cùng, điều chỉnh ốc theo trục X để đƣa điểm hội tụ ánh sáng th u k nh (ti u điểm) trùng với mặt cắt thứ sợi quang - Ánh s ng thu đƣợc sau th u kính chùm song song dẫn thẳng tới CMOS camera - Hình ảnh chùm sáng mặt cắt c u trúc sợi quang đƣợc rõ CMOS camera nhờ điều chỉnh AT2 Hiệu su t ghép nối ánh sáng vào sợi quang đƣợc điều chỉnh tăng giảm nhờ điều chỉnh chiều AT1 - Khi hình ảnh rõ nét nh t tiết diện đầu sợi quang hình máy tính ta chụp ảnh lƣu lại từ phần mềm 28 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong chƣơng trình ày kết nghi n cứu sử dụng phƣơng ph p mơ hình l thuyết phƣơng ph p thực nghiệm với c u trúc NL33B1 sợi đƣợc nhúng đầy ởi nƣớc nguy n ch t Ngoài so s nh kết gi a hai phƣơng ph p đƣợc đề cập đến 3.1 Mơ hình lý thuyết kết Chúng tơi sử dụng c u trúc NL33B1 với lớp vỏ đƣợc thẩm th u nƣớc nguyên ch t Chúng giả sử rằng, lỗ khí lớp vỏ sợi tinh thể quang tử NL33B1 ống mao dẫn có hình dạng đƣờng kính giống Vì vậy, nhúng sợi tinh thể quang tử vào nƣớc nguyên ch t, nƣớc thẩm th u lan truyền dọc theo chiều dài sợi Trong trƣờng hợp này, lực tác dụng l n nƣớc đƣợc biểu diễn nhƣ Hình Hìn Sự t ẩm t ấu củ nước n u ên c ất tron sợi tin t ể qu n tử NL33B1 Nhƣ đề cặp trên, trình thẩm th u nƣớc sợi tinh thể quang tử NL33 đƣợc gây lực bao g m: lực mao dẫn; lực ma sát; lực gây chênh lệch áp su t gi a đầu tr n đầu dƣới sợi lực lực h p dẫn 29 Lực mao dẫn Fc (đối với ống mao dẫn tr n) đƣợc cho công thức sau: Fc= 2πaσcos θ, (3.1) với a bán kính ống, σ sức căng ề mặt nƣớc, θ góc tiếp xúc nƣớc thành ống thành ống gây cho nƣớc thẫm th u đƣợc Lực ma sát x c định công thức: (3.2) độ nhớt nƣớc, L độ dài cột nƣớc thẫm th u, U tốc độ thẫm th u ch t lỏng Lực tạo độ chênh lêch từ áp su t phía có ơng thức: (3.3) với áp su t chênh lệch gi a đầu tr n đầu dƣới sợi Bởi nƣớc thẫm th u sợi có trọng lực, lực h p dẫn t c động lên cột nƣớc thẳng đứng đƣợc x c định công thức: (3.4) với: khối lƣợng riêng nƣớc, g số h p dẫn Phƣơng trình mơ tả thẩm th u nƣớc ống mao dẫn tròn giải đƣợc cách t ng hợp t t lực đƣợc mơ tả phía trên phƣơng thẳng đứng, phƣơng trình vi phân mơ tả phụ thuộc thời gian (t) thẫm th u chiều dài (L) sợi đƣợc biểu diễn dƣới dạng: ( ) (3.5) Tốc độ trung bình U cột nƣớc đƣợc biễu diễn dƣới dạng: U= phƣơng trình (3 5) đƣợc rút gọn thành: ( ) ( ) (3.6) Trong A, B số đƣợc x c định nhƣ sau: 30 (3.7) Giải phƣơng trình vi phân (3 6) x c định thời gian thẫm th u nƣớc nguyên ch t bên lỗ khí hi nghiệm phƣơng trình (3 6) đƣợc biểu diễn dƣới dạng: ( ) với số A ( ( ) ) (3.8) đƣợc mô tả nhƣ phƣơng trình (3 7) Trong trƣờng hợp nƣớc nguyên ch t, giá trị đƣợc mô tả nhƣ Bảng 3.1 Bản c c t m số vật lý củ nước n u ên c ất v t m số ìn ọc củ cấu trúc NL33B STT Tham số Giá trị [ [ 𝑛] ] 0.935 µm A 720 B 50 Hình 3.2 mơ tả thời gian thẩm th u c u trúc NL33B1 theo mơ hình lý thuyết Trong trƣờng hợp này, giả sử lỗ khí có hình dạng k ch thƣớc giống Chiều dài sợi ngắn giả sử độ chênh lệch áp su t không đ ng kể ( ) 31 Hìn Đườn mơ ìn lý t u ết mơ tả t ời i n t ẩm t ấu nước n u ên c ất tron cấu trúc NL33B 3.2 Kết thực thực nghiệm Hình 3.3 mơ tả thời gian thẫm th u thời điểm khác chiều dài sợi 12 cm Kết cho th y thời điểm 11 phút 30 giây, xu t nh ng lỗ kh có nƣớc thẫm th u đƣợc quan sát th y Khi thời gian quan sát 12 phút 50 giây th y xu t nhiều vòng n ngoài, nhi n v ng t t lỗ khí chƣa đƣợc l p đầy hết Thời điểm 15 phút 15 giây gần nhƣ toàn ộ lỗ khí lớp ngồi đƣợc thẫm th u nƣớc Trong trƣờng hợp lỗ kh th m th u nhƣng không Nguyên nhân tƣợng trình cắt sợi không thu đƣợc mặt cắt tốt nh t 32 (0 giây) (11 phút, 30 giây) (12 phút 50 giây) (13 phút, 30 giây) (14 phút, 10giây) (15 phút, 15 giây) Hìn 3.3 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i 33 cm (0 giây) (20 phút, 28 giây) (21 phút 48 giây) (22 phút, 50 giây) (24 phút, 40 giây) (26 phút, 50 giây) Hìn 3.4 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i cm 34 Hình 3.4 mơ tả mặt cắt sợi quang với c u trúc NL33B1 thời điểm khác thẩm th u nƣớc nguyên ch t với chiều dài 16 cm Kết cho th y thời điểm 20 phút 28 giây, quan s t đƣợc lỗ khí v ng đầu ti n th y xu t nƣớc nguyên ch t Thời điểm 21 phút 48 giây xu t thêm lỗ khí vịng thứ với quan sát th y nƣớc nguyên ch t Ở thời điểm xa xu t thêm lỗ khí phía ngồi có xu t nƣớc Đến thời điểm 26 phút 50 giây gần nhƣ tồn lỗ khí lớp ngồi đƣợc thẫm th u nƣớc Hình 3.5 mơ tả thời gian thẩm th u thời điểm khác chiều dài sợi 20 cm Kết cho th y thời điểm 32 phút 20 giây, bắt đầu xu t nh ng lỗ khí v ng có xu t nƣớc Khi thời gian quan sát 36 phút 40 giây, th y xu t nhiều vịng bên ngồi thời điểm 42 phút 10 giây gần nhƣ tồn ộ lỗ khí lớp quan s t đƣợc xu t nƣớc (0 giây) (32 phút, 20 giây) 35 (35 phút 30 giây) (36 phút, 40 giây) (38 phút, 45 giây) (42 phút, 10 giây) Hìn 3.5 Hìn mặt cắt sợi qu n cấu trúc NL33B c c t ời điểm k c n u k i t ẫm t ấu nước n u ên c ất với c iều d i Hìn 3.6 cm ời i n t ẩm t ấu t ực n iệm với c c c iều d i k c n u củ sợi 36 Hình 3.6 mơ tả kết thực nghiệm thời gian thẩm th u nƣớc với chiều dài kh c Trong c c điểm ch m màu đỏ giá trị đo thực nghiệm, đƣờng nét đứt đƣờng tối ƣu đƣợc x c định từ giá trị thực nghiệm Trong trƣờng hợp sử dụng hàm tối ƣu c c gi trị thực nghiệm mô tả phụ thuộc gi a thời gian thẫm th u chiều dài sợi có dạng: ( ) √ ( ) ( ) Với L chiều dài sợi, t thời gian thẫm th u a = 0.002223, b = 0.2537, c = 16.61 số chuẩn hóa với độ tin cậy d = 0.993 (x p xĩ ằng 1) Kết cho th y có khác gi a thời gian lan truyền theo mơ hình lý thuyết thời gian lan truyền thực tế Thời gian thẩm th u thực tế nhỏ so với thời gian thẩm th u mơ hình lý thuyết Ngun nhân tƣợng đƣợc giải th ch: Đầu tiên, chúng tơi sử dụng ngu n Laser cƣờng độ cao chiếu vào sợi làm nƣớc trình thẫm th u bị bốc hơi, điều dẫn đến tốc độ truyền dẫn nƣớc ống mao dẫn (lỗ kh ) tăng l n n cạnh đó, qu trình đo thời gian thẩm th u chúng tơi khơng có thiết bị bảo vệ sợi nhằm trì n định sợi Ngồi ảnh hƣởng mặt cắt sợi dẫn đến trình thẩm th u nƣớc với lỗ khác 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong luận văn chúng tơi trình ày kết nghiên cứu thời gian thẩm th u ch t lỏng sợi tinh thể quang tử phƣơng ph p thực nghiệm nhằm kiểm chứng kết mơ hình lý thuyết Chúng sử dụng sợi tinh thể quang tử c u trúc NL33 đƣợc thẩm th u nƣớc nguyên ch t Chúng giả sử rằng, lỗ khí lớp vỏ sợi tinh thể quang tử NL33B1 ống mao dẫn có hình dạng tr n đƣờng kính Kết rằng: có khác gi a thời gian lan truyền theo mơ hình lý thuyết thời gian lan truyền thực tế Thời gian thẩm th u thực tế nhỏ so với thời gian thẩm th u mơ hình lý thuyết Tuy nhiên khác không lớn Nguyên nhân tƣợng đƣợc giải th ch: Đầu tiên, sử dụng ngu n Laser cƣờng độ cao chiếu vào sợi quang tử làm nƣớc trình thẫm th u bị bốc hơi, điều dẫn đến tốc độ truyền dẫn nƣớc ống mao dẫn (lỗ kh ) tăng l n n cạnh đó, qu trình đo thời gian thẫm th u chúng tơi khơng có thiết bị bảo sợi nhằm trì n định sợi Ngồi ảnh hƣởng mặt cắt sợi dẫn đến trình thẫm th u nƣớc với lỗ khác Bên cạnh đó, cách tối ƣu đƣa đƣợc hàm với tham số mô tả thời gian thẩm th u nƣớc nguyên ch t sợi tinh thể c u trúc NL33B1 với độ tin cậy r t cao (khoảng 0.993) Kết vơ h u ích việc x c định đƣợc thời gian thẫm th u trƣớc thực phép đo kh c nh ng v n đề quan trọng nghiên cứu c c lĩnh vực sợi tinh thể quang tử Điều cho phép nhà nghiên cứu x c định đƣợc thời gian cần thiết để thẩm th u ch t lỏng với chiều dài sợi xác định, từ sử dụng để thực c c phép đo khác thực nghiệm Đặc biệt n a, phƣơng ph p l p đầy lỗ khí sợi tinh thể quang tử ch t lỏng có độ phi tuyến cao nhằm thay đ i c c đặc tính quang học sợi nh ng phƣơng ph p mang lại nhiều hiệu cao với nhiều ứng dụng đƣợc sử dụng thực tế 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] H Quang Quý (2006), Cơ sở quang tử học, Nhà xu t Đại học Quốc gia Hà Nội [2] H Quang Quý (2007), Quang phi tuyến ứng dụng, Nhà xu t Đại học Quốc gia Hà Nội TIẾNG ANH [3] A.Ramaniuk, M.Trippenbach, and R uczyński (2016), “Dispersion engineering in nonlinear soft glass photonic crystal fibers infiltrated with liquids”, Appl Opt 55,5033–5040 [4] Agrawal G (2003) Nonlinear Fiber Optics (page10) [5] B.V.Zhmud, F.Tiberg, and K.Hall stensson (2000), “Dynamics of Capillary Rise”, Journal of Colloid and Interface Science, 228,263-269 [6] F.M.White (1991), Viscous Fluid Flow 2nd edn (NewYork: McGraw-Hill Education) (ISBN:0071009957) [7] H.Cao, C.Amador, X.Jia, and Y.Ding (2015), “Capillary Dynamics of Water/Ethanol Mixtures, Ind Eng” Chem Res, 54, 12196−12203 [8] J Bethge, A.Husakou, F Mitschke, F Noack, U.Griebner, G Steinmeyer, and J Herrmann (2010), “Two-octave supercontinuum generation in a water-filled photoniccrystalfi er”, Opt Express 18, 62306240 [9] J.C.Knight (2003), “Photoniccrystal fibers”, Nature, 424, 847 [10] K Nielsen, D Noordegraaf, T Sørensen, A Bjarklev, and T P Hansen, (2005), “Selectivefilling of photonic crystal fi res”, J.Opt A: Pure Appl Opt 7, pp L13-L20, Jul [11] K D Xuan, L C Van, V C Long, Q H Dinh, L V Xuan, M Trippenbach and R.Buczynski (2017), “Dispersion characteristics of a suspended-core optical fiber infiltrated with water”, Applied Optics,Vol 56, No 4, 1559-128X 39 [12] Le Van Hieu (2018), “Dispersion Management and Supercontinuum Generation in PhotonicCrystal Fi ers infiltrated with liquids”, Fizyka, Uniwersytet Zielonagorski w Zielonej Gorze [13] N A Mortensen (2002), “Effective area of photonic crystal fibers”, Optics Express 10, 341 [14] P Brocos, A Piñeiro, R Bravo, and A Amigo (2003), “Refractive indices, molar volumes andmolar refractions of binary liquid mixtures: concepts and correlations”, Physical Chemistry Chemical Physics, 5, 550 [15] P Russell (2003), “Photonic Crystal Fi ers”, Science, 299, 358–362 [16] P.D.Rasmussen, J.Laegsgaard, O.Bang (2006), “Chromatic dispersion of liquid-crystalin filtrated capillary tubes and photonic crystal fibers”, J.Opt Soc.Am.B 23,2241-2248 [17] P.S.J.Russell (2003), “Photonic crystal fibers”, Science, 299, 358 [18] P.St.J.Russell (2008), “Photonic-Crystal Fibers”, Journal of Light wave Technology, 24, 4729–4749 [19] R.Buczynski (2004), “Photonic Crystal Fibers Information Optics Group, Faculty of Physics, Warsaw University Pasteura 7, 02 093 Warsaw, Poland”, Acta Physica Polonica A Vol.10 [20] S Kedenburg, A Steinmann, R Hegenbarth, T Steinle, and H Giessen (2014), “Nonlinear refractive indices of nonlinear liquids:wavelength dependence and influence of retarded response”, Appl.Phys.B,117, 803– 816 [21] S Kedenburg, A Steinmann, R Hegenbarth, T Steinle, and H Giessen (2014), “Nonlinearrefr active indices of nonlinear liquids: wavelength dependence and influence of retarded response”, Appl Phys B,117,803–816 [22] S Kedenburg, A Steinmann, R Hegenbarth, T Steinle, and H.Giessen, (2014), “Nonlinearrefractiveindices of nonlinear liquids: wavelength 40 dependence and influenceof retardedresponse”, Appl Phys B 117,803– 816 [23] T R Wolinski, S Ertman, P Lesiak, A.W Domanski, A Czapla, R Dabrowski, E.Nowinowski-Kruszelnicki, and J Wojcik (2006), “Photonic liquid crystal fibers a new challenge for fiber optics and liquid crystals photonics”, Opto-Electron Rev, 14(4)329 [24] W Heller (1965), “Remarks on refractive index mixture rules”, The Journal of Physical Chemistry, 69, 1123 [25] W Jin, H F Xuan and H L Ho (2010), “Sensing with hollow-core photonic bandgap fibers”, MeasurementScience and Technology, Vol.21, No 9,1361-6501 41

Ngày đăng: 17/07/2023, 23:51

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN