Thiết kế sợi tinh thể quang tử định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục trong vùng hồng ngoại gần

NGUYỄN THỊ HỒNG PHƯỢNG CAO LÂM TỚI ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Nghệ An, 2019 VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN THIẾT KẾ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG THIẾT KẾ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG SUẤT VÀ CHIRP CỦA XUNG ĐẦU VÀO LÊN HIỆN TƯỢNG TỰ DỊCH CHUYỂN TẦN SỐ NGUYỄN THỊ HỒNG PHƯỢNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ HỒNG PHƯỢNG THIẾT KẾ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8.44.01.10 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đinh Xuân Khoa Nghệ An, 2019 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn GS.TS ĐINH XUÂN KHOA nhiều giúp đỡ, nhiều thời gian mà thầy dành cho để hướng dẫn tơi hồn thành luận văn hôm Thầy định hướng nghiên cứu, cung cấp tài liệu nhiều lần thảo luận tháo gỡ khó khăn, giúp tơi nhiều kiến thức chun ngành, phương pháp nghiên cứu để tơi hồn thành tốt luận văn Thật vinh dự may mắn học viên thầy, thầy hướng dẫn luận văn Xin cho tỏ lòng biết ơn thật chân thành đến quý thầy có nhiều đóng góp ý kiến giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu để hồn thành luận văn Tôi muốn xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy nhiệt tình giảng dạy cho suốt thời gian vừa qua Tôi xin cảm ơn Phịng đào tạo Sau đại học, ngành Vật lí Trường Đại học Vinh, tập thể anh chị em lớp Cao học K25 chuyên ngành quang học tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiều q trình học tập nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, tạo điều kiện thuận lợi động viên tơi q trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi đến thầy cô giáo, bạn bè người thân lòng biết ơn chân thành với lời chúc sức khỏe thành công sống Tác giả luận văn NGUYỄN THỊ HỒNG PHƯỢNG ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC VIẾT TẮT ii DANH MỤC HÌNH VẼ iii MỞ ĐẦU CHƯƠNG I CÁC LOẠI SỢI QUANG PHI TUYẾN BẬC CAO 1.1 Hệ số chiết suất phi tuyến 𝑛2 1.2 Tăng cường hệ số chiết suất phi tuyến sợi quang có vỏ silica 1.3 Sợi tinh thể quang tử 1.4 Phương trình lan truyền xung sợi quang phi tuyến bậc cao 11 Kết luận chương 14 CHƯƠNG II THIẾT KẾ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN …15 2.1 Bức xạ vùng hồng ………………………………… 15 2.2 Thiết kế sợi PCF định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần 16 2.3.Phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần 24 Kết luận chương 30 KẾT LUẬN CHUNG 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT SC Supercontinuum generation Phát siêu liên tục PCF Photonic Crystal Fiber Sợi tinh thể quang tử ZDW Zero-dispersion wavelength Bước sóng có tán sắc khơng GVD Group velocity dispersion Tán sac vận tốc nhóm SPM Self-phase modulation Tự biến điệu pha EMR Electromagnetic radiation Bức xạ điện từ Infrared radiation Bức xạ hồng ngoại Near-infrared Hồng ngoại gần IR NIR iv DANH MỤC HÌNH VẼ Tên hình vẽ Hình Hình 1.1 Hình 1.2 Ảnh SEM số loại sợi tinh thể quang tử [4] Kỹ thuật chế tạo ảnh SEM chụp gần lõi sợi tinh thể quang tử [4] Trang Diện tích mode hiệu dụng chuẩn hóa hàm λ / Λ Hình 1.3 vài giá trị d / Λ Các đường cong nét đứt 10 cho thấy tỷ lệ πw2 / dùng để so sánh Hình 1.4 (a) Phổ khuyếch đại Raman xác định sợi silica; (b) Dạng thời gian hàm đáp ứng Raman [1] Hình 2.1 Cấu trúc hai chiều sơi quang tinh thể thiết kế Hình 2.2 Hình 2.3 Đường cong tán sắc PCFs có lõi chứa chất lỏng CCl với cấu trúc mạng khác Đường cong tán sắc PCFs có lõi chứa chất lỏng CCl với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80 13 16 19 20 Diện tích mode hiệu dụng sợi PCFs có lõi chứa chất Hình 2.4 lỏng CCl4 với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ 23 = 0.80 Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách Hình 2.5 lan truyền, với P0 =5kW, 0 = 1560 nm 24 Phổ xung hàm bước sóng z= 0.85cm ( Hình 2.6 đường màu xanh) z =20cm ( đường màu đỏ) với P0 24 =5kW, 0 = 1560 nm Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách Hình 2.7 lan truyền(a), phổ xung hàm bước sóng z= 20cm với P0 =10kW, 0 = 1560 nm 27 v Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách Hình 2.8 lan truyền, với P0 =5kW, 0 = 1064 nm 28 Phổ xung hàm bước sóng tại z =20cm với Hình 2.9 P0 =5kW, 0 = 1064 nm 29 Phổ xung hàm bước sóng tại z =20cm với Hình 2.10 P0 =10kW, 0 = 1064 nm 29 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sợi quang có nhiều lợi phương tiện truyền thơng khác Nói chung, có khả cung cấp băng thơng cao khơng có nhiễu điện tương đối dễ cài đặt Với lõi bao quanh lớp đặc biệt gọi lớp phủ, ánh sáng lan truyền thơng qua lõi sợi với hiệu suất giảm tối thiểu, làm cho phù hợp để sử dụng quang học truyền thơng, hình ảnh y tế nhiều ứng dụng khác Sợi tinh thể quang tử (PCF) loại sợi quang đặc biệt phổ biến quan tâm lĩnh vực viễn thông, y tế nhiều ngành công nghiệp khác cộng đồng nghiên cứu Khơng giống sợi quang thơng thường, tính tuần hồn vùng phủ PCF khơng quan trọng, đó, cho phép linh hoạt thiết kế để phù hợp với ứng dụng khác Thật vậy, thiết kế khác đề xuất, với đường kính khác lỗ khí khu vực phủ, đạt giam cầm hiệu ánh sáng vào vùng lõi chiết suất cao PCF tán sắc màu siêu phẳng phạm vi bước sóng rộng [2, ,5,,7] Các thuộc tính phương thức đáng ý khác phạm vi rộng chế độ đơn hoạt động, phân tán khơng bước sóng nhìn thấy gần hồng ngoại khu vực phương thức hiệu phù hợp mà đạt thông qua sợi quang thông thường [1, 3] Thiết kế PCF với cơng suất cao hệ số phi tuyến cao ngồi gần vùng tán sắc không lĩnh vực nghiên cứu tích cực, với ứng dụng khả thi giao tiếp quang học, ứng dụng siêu liên tục (SC) cho hình ảnh y tế [3, 4,8] Các ứng dụng vùng hồng ngoại gần bước sóng 1,55 µm quan tâm cho truyền thơng quang học Đối với hình ảnh y tế đặc biệt ứng dụng nhãn khoa nha khoa, bước sóng hoạt động 1.064µm Với tầm quan trọng lĩnh vực này, chọn “ Thiết kế sợi tinh thể quang tử định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần” làm đề tài luận văn tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng tán sắc phi tuyến lên mở rộng phổ xung laser Từ thiết kế sợi tinh thể quang tử định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: - Sợi tinh thể quang tử, phát siêu liên tục miền hồng ngoại gần Phạm vi: - Thiết kế sợi PCF định hướng ứng dụng phát siêu liên tục miền hồng ngoại gần Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm tài liệu có liên quan đến sợi tinh thể quang tử tượng phát siêu liên tục, đọc nghiên cứu tài liệu - Nhận xét kết luận vấn đề nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu đề tài Dựa cách tiếp cận cố điển đề giải toán tương tác trường với vật chất CHƯƠNG CÁC LOẠI SỢI QUANG PHI TUYẾN BẬC CAO 1.1 Hệ số chiết suất phi tuyến 𝒏𝟐 Sự lan truyền xung sợi quang, có ba hiệu ứng phi tuyến chính: Sự tự biến điệu pha; biến điệu pha chéo trộn bốn sóng điểu chỉnh tham số phi tuyến γ Đối với hầu hết sợi quang, γ có giá trị cỡ W-1 /km Trong năm 1990, người ta nhận giá trị nhỏ cho sợi quang ứng dụng độ dài nhỏ Để giải vấn đề đó, nhiều sợi quang với γ > 10 W-1 /km phát triển, chúng gọi chung sợi phi tuyến cao Tham số phi tuyến γ xác định bởi[1] γ = 2𝜋𝑛2 /(𝜆𝐴𝑒𝑓𝑓 ) (1.1) với 𝜆 bước sóng ánh sáng, 𝐴𝑒𝑓𝑓 diện tích mode hiệu dụng Diện tích phụ thuộc vào thiết kế sợi quang, giảm để tăng γ Mặt khác, hệ số chiết suất phi tuyến 𝑛2 tham số vật liệu liên quan đến độ cảm bậc ba Tham số cố định cho loại vật liệu thủy tinh Do đó, cách để tăng cường γ sợi quang silica giảm diện tích mode hiệu dụng 𝐴𝑒𝑓𝑓 Việc sử dụng thủy tinh không silica cho ta cách tiếp cận khác để thiết kế sợi quang phi tuyến bậc cao Trước tập trung vào thiết kế sợi quang đó, ta phải xem xét đến kĩ thuật để xác định 𝑛2 thực nghiệm Điều địi hỏi phép đo xác đồng thời γ 𝐴𝑒𝑓𝑓 Phần phi tuyến hệ số chiết suất 𝛿𝑛𝑁𝐿 = 𝑛̅2 |𝐸|2 Trong hệ đo lường tiêu chuẩn, điện trường E có đơn vị V/m Vì 𝛿𝑛𝑁𝐿 khơng có thứ ngun, đơn vị 𝑛̅2 m2/V2 Trong thực tế, để thuận tiện chiết suất phi tuyến có dạng 𝛿𝑛𝑁𝐿 = 𝑛2 𝐼, với 𝐼 cường độ trường quang học, liên hệ với E theo cơng thức 19 Hình 2.2 Đường cong tán sắc PCFs có lõi chứa chất lỏng CCl4 với cấu trúc mạng khác Hình 2.2 biểu diễn phụ thuộc độ tán sắc vào bước sóng ứng với cấu trúc mạng khác nhàu Từ hình vẽ thấy tăng số mạng Ʌ, đường tán sắc có xu hướng phẳng dịch chuyển phía bước sóng dài Đồng thời, điểm bước sóng tán sắc khơng dịch chuyển phía bước sóng dài Độ dịch chuyển bước sóng trường hợp 152nm Trong q trình mơ để xác định cấu trúc tối ưu cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần ứng dụng viễn thông y tế Chúng xác định hai cấu trúc tối ứu cấu trúc với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 cấu trúc Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80 Đường cong tán sắc hai cấu trúc sợi PCFs biểu diễn hình 2.3 Từ hình vẽ thấy: Đối với sợi có cấu trúc với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35, đường cong tán sắc nằm hồn tồn vùng tán sắc thường phằng khoảng từ 1µm 20 đến µm đặc tính qn trọng phát siêu liên tục Như cấu trúc ứng dụng miền hồng ngoại gần với bước sóng laser bơm 1560nm Đối với sợi có cấu trúc Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80, đường cong tán sắc phần nằm vùng dị thường (955nm -2000nm) phần lại nằm vùng tán sắc thương (500nm-955nm) Trong trường hợp bước sóng có tán sắc khơng 955nm nằm gần bước sóng 1064nm ứng dụng nhiều y tế[3] Vì cấu trúc phù hợp với phát siêu liên tục với bước sóng laser bơm vào cỡ 1064nm Hình 2.3 Đường cong tán sắc PCFs có lõi chứa chất lỏng CCl với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80 Ngồi đặc tính tán sắc diện tích mode hiệu dụng tham số quan sợi PCF Chúng tơi tính tốn xác định phụ thuộc diện tích mode hiệu dung phụ thuộc vào bước sóng hai cấu trúc Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80 21 Bước sóng (µm) Diện tích mode hiệu dụng (µm2) Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.8 0.50 3.666360 2.737610 0.55 3.867240 2.797560 0.60 4.062280 2.848860 0.65 4.253010 2.894940 0.70 4.442370 2.937870 0.75 4.634140 2.978980 0.80 4.832270 3.019090 0.85 5.040590 3.058740 0.90 5.262720 3.098310 0.95 5.502070 3.138040 1.00 5.761900 3.178120 1.05 6.045410 3.218690 1.10 6.355780 3.259840 1.15 6.696270 3.301670 1.20 7.070190 3.344250 1.25 7.481020 3.387630 1.30 7.932330 3.431880 1.35 8.427900 3.477050 1.40 8.971610 3.523200 22 1.45 9.567530 3.570380 1.50 10.219800 3.618640 1.55 10.932700 3.668040 1.60 11.710600 3.718640 1.65 12.557500 3.770490 1.70 13.477700 3.823670 1.75 14.474900 3.878250 1.80 15.552500 3.934300 1.85 16.713400 3.991890 1.90 17.959700 4.051120 1.95 19.292500 4.112080 2.00 20.712200 4.174860 Bảng 2.2 Giá trị diện tích mode hiệu dụng theo bước sóng Trên hình 2.4 chúng tơi biễu diễn thay đổi diện tích mode hiệu dụng Aeff theo bước sóng Từ hình vẽ thấy, sợi PCF với cấu trúc Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.8 có Aeff dao động từ 2.74 – 4.17 µm2, cịn sợi PCF với cấu trúc Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 có Aeff dao động từ 3.67-20.71 µm2 Như sợi sợi PCF với cấu trúc Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 có hệ số phi tuyến cao nhiều so với mẫu sợi lại Điều ảnh hưởng nhiều đến mở rộng phổ tượng phát siêu liên tục 23 , Hình 2.4 Diện tích mode hiệu dụng sợi PCFs có lõi chứa chất lỏng CCl4 với Ʌ = 1.50 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ = 2.0 µm, d/Ʌ = 0.80 Trên hình 2.3 biểu điễn dự phụ thuộc độ tán sắc sợi PCF theo bước sóng Mối liên hệ D chiết suất tính theo cơng thức:  d Re  neff  2 D       2 c d  (2.3) đó, neff chiết suất hiệu dụng mode Tuy nhiên nghiên cứu đến tượng phát siêu liên tục tán sắc có tác động quan trọng đến lan truyền xung, xung ln có độ rộng phổ hữu hạn Đặc biệt với trình phát siêu liên tục tán sắc bậc cần phải tính đến Vì cần phải xác định tham số tán sắc bậc cao hai mẫu sợi PCF chọn tương ứng với bước sóng laser bơm vào vùng hồng ngoại gần Giá trị tham số biểu thị bảng 2.3 24 Tham số 0 = 1560 nm 0 = 1064 nm 2 (ps2/m) 0.0860 3 (ps3/m) 1.0895×10-4 13.18548×10-5 4 (ps4/m) -2.3245×10-7 -3.5164×10-7 5(ps5/m) 3.4350×10-10 6.2436×10-10 6(ps6/m) -1.6721×10-12 -2.91781×10-12 7(ps7/m) 3.6900×10-16 -3.0796×10-16 8(ps8/m) 2.6018×10-17 2.675×10-17 9(ps9/m) -4.6420×10-20 -2.085×10-20 10 (ps10/m) 2.3047×10-21 3.4047×10-21 -0.01881 Bảng 2.3 Giá trị hệ số tán sắc tương ứng với bước sóng laser bơm 0 = 1500 nm 0 = 1064 nm 2.3 Phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần Để kiểm chứng trình phát siêu liên tục hai mẫu sợi PCF thiết kế vùng hồng ngoại gần, sử dụng thuật toán thuật toán Runge – Kutta bậc bốn để giải số phương trình (1.10) Trong mơ số chúng tơi lựa chọn xung vào có dạng  t  A  z  0, t   P0 sech    T0  (2.4) T0 = 28.4 fs độ rộng xung P0 công suất đỉnh xung 2.3.1 Phát siêu liên tục sợi PCF có cấu trúc A=1.5, d/Ʌ = 0.35 Đối với cấu trúc Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35, đường cong tán sắc hồn tồn nằm vùng tán sắc thường chúng tơi lựa chọn bước sóng laser bơm 1560 Các tham số tán sắc bậc cao phương trình (1.10) lấy từ bảng 2.3 25 Hình 2.5 Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách lan truyền, với P0 =5kW, 0 = 1560 nm Hình 2.6 Phổ xung hàm bước sóng z= 0.85cm ( đường màu xanh) z =20cm ( đường màu đỏ) với P0 =5kW, 0 = 1560 nm 26 Trên hình 2.5 hình 2.6 biễu diễn q trình phát siêu liên tục hồn tồn vùng tán sắc thường với bước sóng laser bơm 1560nm nằm vùng hồng ngoại Sau lan truyền mơt qng đường 20cm xung ban đầu bị mở rộng khỏang tử 1200nm đến 2000nm ứng với mức 20dB Tuy nhiên thực tế phổ xung không thay đổi sau lan truyền đoạn cỡ 1.24cm ( hình 2.5, 2.6) Trong khoảng từ 0.24 đến 1.24cm mở rộng xung kết hợp tự biến điệu pha sóng phân tán Mặt khác từ hình 2.6 thấy phổ xung trơn hoàn toàn ưu điểm mẫu sợi PCF tính chất phẳng đường cong tán sắc đường cong nằm hoàn toàn vùng dị thường Tuy nhiên mở rộng của sợi quang không lớn Để tạo phổ rộng tăng cơng suất xung bơm Trên hình 2.7 chúng tơi khảo sát với xung đầu vào có cơng suất P0 = 15kW, tham số khác giữ nguyên hình 2.5 27 Hình 2.7 Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách lan truyền(a), phổ xung hàm bước sóng z= 20cm với P0 =10kW, 0 = 1560 nm Từ hình 2.7 thấy tăng cơng suất lên 15kW phổ xung đâu tăng lên có độ rộng 1150nm đến 2000nm, phổ xung không bị giao động Sự mở rộng phổ kết thúc vị trí z =1.02 cm 2.3.2 Phát siêu liên tục sợi PCF có cấu trúc Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.8 Đối với cấu trúc Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.8, đường cong tán sắc có bước sóng tán sắc khơng 955nm chúng tơi lựa chọn bước sóng laser bơm 1560 Với bước sóng lựa chọn đng phát siêu liên tục vùng tán sắc dị thường Các tham số tán sắc bậc cao phương trình (1.10) lấy từ bảng 2.3 Từ hình 2.8 2.9 thấy, công suất dạng xung vào mở rộng phổ cầu trúc Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.8 lớn nhiều so 28 với sợi PCF có cấu trúc Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 Cụ thể trường hợp phổ xung đầu có phổ từ 650nm đến 2000nm Tuy nhiên phổ xung cấu trúc bì dao động nhiều Điều ảnh hưởng của chirp tần sô chirp tần số gây tượng tự biến điệu pha ngược Kết hợp với phân tách soliton tao sóng phân tán, hiệu ứng bậc cao tạo dao động phổ xung Hình 2.8 Sự thay đổi hình dạng phổ xung theo khoảng cách lan truyền, với P0 =5kW, 0 = 1064 nm 29 Hình 2.9 Phổ xung hàm bước sóng tại z =20cm với P0 =5kW, 0 = 1064 nm Hình 2.10 Phổ xung hàm bước sóng tại z =20cm với P0 =10kW, 0 = 1064 nm 30 Hoàn toàn tương tự sợi PCF có cấu trúc Ʌ =1.5 µm, d/Ʌ = 0.35, trường họp tăng công suất lên 10kW dẫn đến mở rộng phổ xung đầu Kết luận chương Trong chương chúng tơi đề xuất 02 mơ hình sợi PCF có lõi chứa chất lỏng CCl4 với cấu trúc Ʌ = 1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.35 định hướng phát siêu liện tục miền hồng ngoại gần với bước sóng 1560nm 1064nm Thiết lập bảng mơ tả đặc tính tán sắc diện tích mode hiệu dung theo bước sóng Đồng thời sử dụng phương pháp số để mô trình phát siêu liên tục đấu với hai mẫu sợi 31 KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian làm việc nghiên cứu luận văn với đề tài “thiết kế sợi tinh thể quang tử định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần” luận văn thu số kết sau đây: Đã trình bày phương pháp thay đổi đặc tính tán sắc phi tuyến loại sợi quang, điều kiện đơn mode tần số chuẩn hóa Hệ số chiết suất phi tuyến thay đổi thơng qua việc thay đổi diện tích lõi, diện tích mode hiệu dụng, pha tạp chất để thay đổi chiết suất Đã đề xuất 02 mơ hình sợi PCF có lõi chứa chất lỏng CCl4 với cấu trúc Ʌ = 1.5 µm, d/Ʌ = 0.35 Ʌ =2 µm, d/Ʌ = 0.35 định hướng phát siêu liện tục miền hồng ngoại gần với bước sóng 1560nm 1064nm Là hai bước sóng có nhiều ứng dụng viễn thông y tế Thiết lập bảng mô tả đặc tính tán sắc diện tích mode hiệu dụng theo bước sóng Đồng thời chúng tơi sử dụng phương pháp số để mơ q trình phát siêu liên tục đấu với hai mẫu sợi 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] Cao long Vân, Đinh Xuân Khoa, M.Trippenback, Nhập môn quang học phi tuyến, NXBGD 2011 [2] Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang, tập 1,2 , NXB Bưu Điện, 2008 Tài liệu tiếng Anh [3] Feroza Begum and Pg Emeroylariffion Abas, Near Infrared Supercontinuum Generation in Silica Based Photonic Crystal Fiber, Progress In Electromagnetics Research C, Vol 89, 149–159, 2019 [4] G P Agrawal “Nonlinear Fiber Optics”, Academic, San Diego – 2001 [5] J.K Ranka, R.S Windeler, A Stentz, Visible continuum generation in airsilica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm, Opt Lett 25 (2000) 25–27 [6] S Coen, A.H.L Chau, R Leonhardt, J.D Harvey, J.C Knight, W.J Wadsworth, P.S.J Russell, White-light supercontinuum generation with 60-ps pump pulses in a photonic crystal fiber, Opt Lett 26 (2001) 1356–1358 [7] J.M Dudley, G Genty, S Coen, Supercontinuum generation in photonic crystal fiber, Rev Mod Phys 78 (2006) 1135–1184 [8] H Imam, Broad as a lamp, bright as a laser, Nat Photonics (2008) 26–28 [9] M.R.E Lamont, B.L Davies, D.Y Choi, S Madden, B.J Eggleton, Supercontinuum generation in dispersion engineered highly nonlinear ( = 10/W/m) As2S3chalcogenide planar waveguide, Opt Express 16 (2008) 14938– 14944 [7] A.M Heidt, J.H.V Price, C Baskiotis, J.S Feehan, Z Li, S.U Alam, D.J Richardson, Mid-infrared ZBLAN fiber supercontinuum source using picosecond diodepumping at m, Opt Express 21 (2013) 24281–24287 33 [8] A.C Judge, S.A Dekker, R Pant, C.M Sterke, B.J Eggleton, Soliton selffrequency shift performance in As2S3 waveguides, Opt Express 18 (2010) 14960–14968 ... Từ thiết kế sợi tinh thể quang tử định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục vùng hồng ngoại gần Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: - Sợi tinh thể quang tử, phát siêu liên tục miền hồng ngoại. .. QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN …15 2.1 Bức xạ vùng hồng ………………………………… 15 2.2 Thiết kế sợi PCF định hướng ứng dụng cho phát siêu liên tục. .. đến tăng lên mát 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ SỢI TINH THỂ QUANG TỬ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG CHO PHÁT SIÊU LIÊN TỤC TRONG VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN 2.1 Bức xạ vùng hồng Bức xạ hồng ngoại phát vào năm 1800 nhà thiên