Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

53 38 0
Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THÁI HỒNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƢNG CỦA PCF LÕI ĐẶC VỚI MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƢỢC THẨM THẤU BỞI RƢỢU LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGHỆ AN- 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THÁI HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƢNG CỦA PCF LÕI ĐẶC VỚI MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƢỢC THẨM THẤU BỞI RƢỢU Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60.44.01.09 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS CHU VĂN LANH NGHỆ AN- 2017 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ hoàn thành Trường Đại học Vinh Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, lịng trân trọng biết ơn sâu sắc tơi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến: Thầy giáo PGS.TS Chu Văn Lanh giao đề tài, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ đầy tâm huyết suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Sau Đại học, Khoa Vật lí Cơng nghệ thầy giáo, giáo Khoa Sau Đại học, Khoa Vật lí Công nghệ giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cung cấp tài liệu tham khảo đóng góp nhiều ý kiến q báu q trình làm luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn người thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình thực luận văn tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng, song luận văn tránh khỏi thiếu sót, tác giả kính mong nhận dẫn nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH PHẦN MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: SỢI TINH THỂ QUANG TỬ 1.1 Tổng quan sợi tinh thể quang tử 1.2 Cơ chế dẫn sáng sợi quang tử 1.2.1 Tinh thể băng cấm lượng tử (photonic band gap-PBG) 1.2.2 Chế tạo tinh thể PBG 1.2.3 Hoạt động Tinh thể PBG 1.2.4 Làm để tinh thể PBG hoạt động ổn định 1.2.5 Vật liệu dùng cho tinh thể PBG: 1.2.6 Phân loại tinh thể PBG 1.2.7 Vùng cấm tinh thể PBG chiều 10 1.2.8 Sóng tinh thể PBG chiều 12 1.2.9 Sợi quang tử (PCF) 13 1.3 Phương pháp chế tạo 16 1.4 Các phương pháp mô 19 1.5 Các đặc trưng sợi quang tử đơn mode 24 1.5.1 Sợi đơn mode vô hạn 24 1.5.2 Diện tích trường mode 26 1.5.3 Đặc trưng tán sắc 27 1.6 Kết luận 30 CHƢƠNG 2: ĐẶC TRƢNG CỦA PCF LÕI ĐẶC VỚI MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƢỢC THẨM THẤU BỞI RƢỢU 31 2.1.Vật liệu cấu trúc mạng 31 2.2 Các đặc trưng mode 31 2.2.1 Cấu trúc 31 2.2.2 Phân bố trường mode 32 2.2.3 Chiết suất hiệu dụng hệ số hấp thụ 34 2.3 Đặc trưng tán sắc 37 2.4 Kết luận 41 KẾT LUẬN CHUNG 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PCF Photonic Crystal Fiber Sợi tinh thể quang tử GVD Group velocity dispesion Tán sắc vận tốc nhóm MFD Mode field diameter Đường kính trường mode GI PBG Graded - Step - Index hay gradient Photonic Band Gap Chiết suất liên tục vùng cấm lượng tử DANH MỤC HÌNH Hình 0.1 sợi quang thơng thường, sợi quang tử Hình 1.1 cấu trúc tinh thể quang tử chiều cấu trúc sợi quang cách tử Bragg Hình 1.2 cấu trúc tinh thể quang tử 2D, cấu trúc sợi quang tử 2D Hình 1.3 Quá trình phản xạ cộng hưởng mạng cấu trúc tinh thể Hình 1.4 Cấu trúc tinh thể PBG 10 Hình 1.5 Cấu trúc tinh thể PBG chiều 10 Hình 1.6 Vùng cấm xuất tinh thể PBG chiều 11 Hình 1.7 Cấu trúc tinh thể PBG 2D phổ truyền qua 12 Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể PBG 2D có khuyết phổ truyền qua 12 Hình 1.9 Các sóng hình thành tinh thể PBG chiều 13 Hình 1.10 Các sóng hình thành tinh thể PBG hai chiều 13 Hình 1.11 Sợi quang tử (a) sợi quang thơng thường (b) 14 Hình 1.12 Cánh bướm (a) cấu trúc vi mô cánh bướm (b) 15 Hình 1.13 Sợi quang tử lõi đặc(a) sợi quang tử lõi rỗng(b) 16 Hình 1.14 Quá trình chế tạo sợi quang tử 17 Hình 1.15 Các mẫu sợi quang tử 18 Hình 1.16 Tế bào Yee 20 Hình 1.17 Mơ PWE 22 Hình 1.18 Đặc trưng mode PCF đỏn mode vô hạn 25 Hình 1.19 Tần số chuẩn hóa PCF Mạng lục giác với số lấp đầy 0,2 25 Hình 1.20 Cấu trúc đặc trưng sợi PCF đơn mode 26 Hình 1.21 so sánh tán săc sợi SIF PCF 28 Hình 1.22 Cấu hình giảm mát Hasen đề xuất 29 Hình 2.1 Cấu trúc mạng sợi quang 32 Hình 2.2 Phân bố trường mode lõi sợi quang 33 Hình 2.3 Phân bố trường mode lõi sợi quang nhúng lỗ khơng khí lỗ rượu 34 Hình 2.4 chiết suất rượu 35 Hình 2.5 Hệ số hấp thụ rượu 36 Hình 2.6 Chiết suất hiệu dụng sợi quang tử thẩm thấu rượu 36 Hình 2.7 Hệ số hấp thụ sợi quang tử thẩm thấu rượu 37 Hình 2.8 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử với ống khí 38 Hình 2.9 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử ống thẩm thấu rượu 39 Hình 2.10 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử ống thẩm thấu rượu có đường kính thay đổi 40 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Các sợi quang thơng thường khơng có ứng dụng lĩnh vực thơng tin quang mà cịn có ứng dụng nhiều lĩnh vực khác y học, gia công, cảm biến, nhiều lĩnh vực khác Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng truyền sợi quang học mát độ tán sắc Bằng cách tạo chế biến đổi độ tán sắc (thường gọi quản lý tán sắc hay công nghệ tán sắc) đem lại cơng nghệ hồn thiện lĩnh vực thơng tin quang ngày Các sợi quang có ứng dụng tốt thông tin quang số lĩnh vực khác khơng thuộc thơng tin quang Tuy nhiên, có số hạn chế việc thiết kế chế tạo hạn chế thiết kế tự do, việc chọn vật liệu gặp khó khăn (nhiệt độ lõi vỏ phải giống nhau), hạn chế mật độ lượng truyền, hạn chế kích thước mode chế độ phát đơn mode,… Một bước ngoặt mới, có tính đột phá cơng nghệ quang sợi vào năm 1996, Russell đồng nghiệp [1] đưa loại sợi quang gọi sợi tinh thể quang tử (PCF) (photonic crystal fiber) (Hình 0.1) Hình 0.1 Sợi quang thông dụng (trái) số loại sợi quang tử (phải) Kể từ đó, sợi tinh thể quang tử (PCFs) nghiên cứu chuyên sâu gần hai thập kỷ nhiều nhà khoa học lớn họ PCF có nhiều lợi so với loại sợi quang học thơng thường Một PCF coi tinh thể lượng tử ánh sáng, với cấu trúc đối xứng hai chiều bao gồm khu vực trung tâm bao quanh mạng tạo nhiều lỗ khơng khí chạy song song với trục sợi Sau phát PCFs nghiên cứu việc ứng dụng ngành quang học phong phú hữu dụng Ngày nay, PCFs có phạm vi ứng dụng rộng lớn laser sợi, khuếch đại, truyền tải cơng suất cao, cảm biến khí nhạy thiết bị phi tuyến Trong khoảng thời gian trước năm 2006,các nghiên cứu tập trung cho sợi tinh thể quang tử bơm vào lỗ mạng không khí Các nghiên cứu thể qua cơng trình [1], [2], [3], [4] Các PCF có nhiều ưu điểm so với sợi quang thông thường việc thiết kế chế tạo thiết kế linh hoạt chế dẫn ánh sáng, thiết kế loại mạng, hình dạng kích thước lỗ mạng lựa chọn vật liệu Các PCF có tính chất đặc trưng chiết suất hiệu dụng, tán sắc, diện tích hiệu dụng giam giữ mát Các tham số ảnh hưởng đến tính chất đặc trưng PCFs tham số hình học kích thước đường kính lỗ, cấu trúc loại mạng, khoảng cách lỗ vật liệu đổ vào lỗ Trong năm gần đây, nhà khoa học cho thẩm thấu chất lỏng vào lỗ rỗng Việc thẩm thấu (bơm) chất lỏng vào lỗ rỗng lớp vỏ hay lõi bước đột phá công nghệ quản lý tán sắc Bằng cách lựa chọn chất lỏng, người ta điều khiển độ cong phẳng đường tán sắc Khi bơm chất lỏng vào lỗ rỗng thu đường tán sắc phẳng nhiều bơm khí Đồng thời việc sử dụng chất lỏng thích hợp cho việc phát siêu liên tục Ngoài ra, cách bơm hỗn hợp chất lỏng thích hợp vào lỗ tạo sợi tinh thể quang tử ứng dụng cảm biến nhiệt độ có độ nhạy cao Các nghiên cứu sợi tinh thể quang tử bơm 31 CHƢƠNG 2: ĐẶC TRƢNG CỦA PCF LÕI ĐẶC VỚI MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƢỢC THẨM THẤU BỞI RƢỢU 2.1.Vật liệu cấu trúc mạng Sợi quang tử mô chế tạo từ thủy tinh (SiO2) ống khơng khí thẩm thấu rượu (Ethanol) Chúng quan tâm đến mẫu sợi quang tử có số mạng xác định Λ= 5μm đường kính ống khác nhau, thay đổi từ d = 1μm đến 4μm Với tham số cho, sử dụng phương pháp mơ trình bày chương xây dựng lập trình phần mềm Mode Simulation thương mại hóa, khảo sát chiết suất hiệu dụng, hệ số mát phân bố trường mode tương ứng với cấu trúc sợi Cuối khảo sát thay đổi đặc trưng tán sắc mẫu sợi bình luận dịch chuyển bước sóng tán sắc khơng 2.2 Các đặc trƣng mode 2.2.1 Cấu trúc Kết mô cấu trúc thực cho sợi quang tử có dạng mạng lục giác số mạng khơng đổi Λ = 5μm đường kính ống thay đổi d = 1, 2, 3, 4μm Chúng ta thấy rằng, tăng đường kính lỗ, độ lấp đầy rượu tiết diện ngang tăng lên thủy tinh giảm Như vậy, quang trình ánh sáng lớp võ khác Với thay đổi thể tích tế bào Yee thay đổi Mặt khác độ lấp đầy diện tích tế bào đơn vị thay đổi Sự thay đổi dẫn đến tính chất cộng hưởng phản xạ khúc xạ lớp vỏ Những thay đổi dẫn đến thay đổi phân bố diện tích trường mode 32 d=1μm d=3μm d=2μm d=4μm Hình 2.1 Cấu trúc mạng cuả sợi quang có số mạng Λ=5μm đường kính ống d=1, 2, 3, 4μm 2.2.2 Phân bố trƣờng mode Phân bố trường mode co lõi sợi tinh thể quang tử ứng với cấu trúc hình 2.1 đươc mơ trình bày hình 2.2 33 d=1μm d=3μm d=2μm d=4μm Hình 2.2 Phân bố trường mode lõi sợi quang có số mạng Λ=5μm đường kính ống d=1, 2, 3, 4μm Chúng ta thấy rõ ràng trường ánh sáng tập trung vào lõi thủy tinh trung tâm Chúng có phân bố dạng Gauss tồn diện tích trường mode Các sợi quang có đường kính lỗ lớn hơn, dẫn đến phần lõi thủy tinh bao quanh vòng ống nhỏ Do đó, diện tích trường mode nhỏ Toàn lượng mode tập trung vào diện tích nên, đường kính ống lớn lên cường độ tâm lớn hơn, tức gradient cường độ 34 lớn Hơn nữa, diện tích trường cịn phụ thuộc vào chênh lệch chiết suất chất thẩm thấu vào ống chất Không khí ; d=1μm Rƣợu ; d=1μm Hình 2.3 Phân bố trường mode lõi sợi quang nhúng lỗ khơng khí rượu Khi ống thẩm thấu rượu với chiết suất (≈1,45) lớn chiết suất khơng khí (≈1), độ chênh lệch chiết suất thủy tinh (≈1,7) rượu nhỏ thủy tinh không khí Điều dẫn đến diện tích sợi quang có lỗ thẩm thấu rượu lớn hơn, nhiên, gradient cường độ nhỏ Như vậy, rút rằng, cường độ ánh sáng mode tập trung vào lõi mạnh đường kính lỗ lớn chênh lệch chiết suất vật liệu vật liệu thẩm thấu lỗ lớn 2.2.3 Chiết suất hiệu dụng hệ số hấp thụ Chiết suất hệ số hấp thụ rượu hàm số bước sóng khảo sát vùng nhìn thấy đến hồng ngoại gần (hình 2.4 2.5) Tuy nhiên, thẩm thấu vào ống, chiết suất vỏ sợi quang tử thay đổi Chiết suất hiệu dụng hệ số hấp thụ vỏ sợi quang tử với tham số Λ = 5μm 35 d = 1μm tính thơng qua phần thực (hình 2.6) ảo độ cảm điện mơi (hình 2.7) Hình 2.4 Chiết suất rượu Chúng ta thấy rằng, chiết suất hiệu dụng lớp vỏ sợi quang tử nhỏ chiết suất lõi thủy tinh (≈1,7), lớn chiết suất rượu Điều chiết suất vỏ tổng hợp chiết suất rượu thủy tinh Điều đặc biệt, đặc trưng hấp thụ vỏ sợi quang hoàn toàn khác với rượu Rượu hấp thụ mạnh vùng bước sóng dài, võ lớn hơn, đồng thời có vùng xung quanh bước sóng 1μm thấp, nhiên lớn hệ số hấp thụ rượu Như vậy, nói, sợi quang tử có hệ số hấp thụ lớn hơn, tồn vùng gần suốt Hiện tượng giải thích sau: rượu tinh khiết, hệ số hấp thụ phụ thuộc cấu trúc phân tử số chất tạp có rượu, giá trị nhỏ Nhưng cấu hình tinh thể vỏ sợi quang tử, chế hấp thụ phụ thuộc vào tượng hấp thụ chất phân tử rượu mà phụ thuộc vào tượng phản xạ cộng hưởng mạng Việc xuất vùng suốt quan trọng, đặc biệt, vùng trùng với vùng bước sóng mode 36 Hình 2.5 Hệ số hấp thụ rượu nhiệt độ 20°C Hình 2.6 Chiết suất hiệu dụng sợi quang tử thẩm thấu rượu 37 Hình 2.7 Hệ số hấp thụ sợi quang tử thẩm thấu rượu 2.3 Đặc trƣng tán sắc Đặc trưng tán sắc sợi quang tử với tham số mạng Λ = 5μm đường kính ống d = 2μm khơng khí (hình 2.8) thẩm thấu rượu trình bày hình 2.9 Sợi quang tử với ống khơng khí có tán sắc khơng λ = 1,085μm, sợi có ống thẩm thấu rượu có tán sắc khơng λ = 1,137μm Như vậy, có thẩm thấu rượu, bước sóng tán sắc khơng dịch phía có bước sóng dài khoảng ∆λ = 52nm 38 Hình 2.8 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử với ống khí Tuy nhiên, đường kính ống thẩm thấu rượu lớn bước sóng tán sắc khơng dịch phía bước sóng ngắn (hình 2.10) Rõ ràng thẩm thấu rượu có chiết suất lớn khơng khí, lõi sợi quang vùng vỏ lân cận có chiết suất gần hơn, dó đặc trưng đơn sắc có xu gần với sợi quang thơng thường, nghĩa có bước sóng tán sắc khơng vùng bước sóng lớn 39 Hình 2.9 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử ống thẩm thấu rượu Điều với tất sợi quang có đường kính ống khác (hình 2.10) Bước sóng tán sắc khơng dịch phía sóng ngắn đường kính ống tăng Điều gây thay đổi hệ số truyền qua sợi quang có chu kỳ lặp thay đổi, tức thể tích tế bào Yee thay đổi Đường kính ống nhỏ chu kỳ lặp lớn dó đó, hệ số truyền thay đổi qua lớp vỏ Do đó, đặc trưng tán sắc có xu hướng gần với sợi quang thơng thường, bước sóng tán sắc khơng dịch phía sóng dài Ngược lại, đường kính ống lớn, hệ số truyền thay đổi lớn qua tế bào Yee đó, đặc trưng tán sắc có xu hướng ngược lại, bước sóng tán sắc khơng dịch phía sóng ngắn 40 Hình 2.10 Đặc trưng tán sắc sợi quang tử với ống thẩm thấu rượu có đường kính thay đổi Bảng 2: Giá trị bước sóng tán sắc khơng độ dịch chuyển bước sóng tán sắc khơng: Đường kính ZDW (SiO2 + lỗ Air) Ethanol) d = µm 1.142 1.238 96nm d = µm 1.085 1.137 52nm d = µm 1.059 1.1 41nm d = µm 1.019 1.067 48nm ZDW (SiO2 + Độ dịch chuyển ZDW Kết tổng hợp đồ thị hình 2.10 bảng cho thấy, bơm rượu vào lỗ khí đường tán sắc phẳng (có độ dốc nhỏ nhất) ứng 41 với đường kính lỗ d = µm, có độ dịch chuyển bước sóng tán sắc không khoảng ∆λ = 96nm Kết có ý nghĩa quan trọng ứng dụng chế tạo cảm biến có độ nhạy cao phát siêu liên tục 2.4 Kết luận Trong chương này, mô sợi quang tử với ống thẩm thấu rượu Kết khảo sát thực với mẫu có số mạng Λ = 5µm đường kính ống khác d = 1µm, 2µm, 3µm 4µm Kết cho thấy rằng, tiết diện trường mode giảm đường kính ống tăng Khi tăng đường kính ống, gradient cường độ tăng theo tăng đường kính ống bước sóng tán sắc dịch phía sóng ngắn Kết chương xác định tối ưu độ tán sắc bơm lỗ khí rượu ứng với đường kính lỗ khí d =1µm độ dịch chuyển bước sóng ứng với độ tán sắc khơng trường hợp ∆λ = 96nm 42 KẾT LUẬN CHUNG Luận văn tổng quan sợi quang tử đặc trưng quang học chúng Trên sở kết nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm phương pháp mơ tính tốn sử dụng gần đây, số đặc trưng sợi quang tử mạng lục giác có số mạng Λ = 5μm với lỗ khí thấu rượu, có đường kính thay đổi khảo sát Kết luận văn đã: - Khảo sát cấu trúc PCF tiết diện trường mode - Khảo sát đặc trưng tán sắc dịch chuyển bước sóng tán sắc khơng - Đã xác định PCF cho tối ưu độ tán sắc đường kính lỗ khí d =1µm Kết quan trọng ứng dụng cho cảm biến có độ nhạy cao phát siêu liên tục 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J C Knight, T A Birks, P St J Russell, and D M Atkin, “All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding”, Optics Letters, Vol 21, Issue 19, pp 1547-1549 (1996) [2] J C Knight, “Photonic crystal fibers,” Nature 424, 847–851 (2003) [3] J Fini, “Design of solid and microstructure fibres for suppression of higher−order modes,” Opt Express 13, 3477–3490 (2005) [4] M.−Y Chen, “All−solid silica−based photonic crystal fibres”, Opt Commun 266, 151–158 (2006) [5] Jacek Pniewski, Tomasz Stefaniuk, Hieu Le Van, Van Cao Long, Lanh Chu Van, Rafał Kasztelanic, Grzegorz Stępniewski, Aleksandr Ramaniuk, Marek Trippenbach, and Ryszard Buczyński (2016), “Dispersion engineering in nonlinear soft glass photonic crystal fibers infiltrated with liquids”, Applied Optics, Vol 55, Issue 19, pp 5033-5040, doi: 10.1364/AO.55.005033 [6] Lanh Chu Van, et al (2015), "Temperature sensitivity of photonic crystal fibers infiltrated with ethanol solutions", Proc of SPIE Vol 9816 98160O-1, pp 1-6, Optical Fibers and Their Applications 2015 [7] M Ebnali-Heidari, F Dehghan, H Saghaei, F Koohi-Kamali, and M K Moravvej-Farshi, “Dispersion engineering of photonic crystal fibers by means of fluidic infiltration,” J Mod Opt 59(16), 1384–1390 (2012) [8] P S Maji and P R Chaudhuri,“Design of ultra large negative dispersion PCF with selectively tunable liquid infiltration for dispersion compensation,” Opt Commun 325, 134–143 (2014) [9] S Kedenburg, A Steinmann, R Hegenbarth, T Steinle, and H Giessen, “Nonlinear refractive indices of nonlinear liquids: wavelength dependence and influence of retarded response,” Appl Phys B 117(3), 803–816 (2014) [10].R Buczynski (2004), Photonic Crystal Fibers, ACTA PHYSICA POLONICA A, Vol 106, 141-147 44 [11] P Yeh, A Yariv, E Marom, J Opt Soc Am 68, 1196 (1978) [12] J.C Knight, T.A Birks, P.St.J Russell, D.M Atkin, Opt Lett 21, 1547 (1996) [13] J.C Knight, J Broeng, T.A Birks, P.S Russel, Science 282, 1476 (1998) [14] P.St Russel, Science 299, 358 (2003) [15] R.F Cregan, B.J Mangan, J.C Knight, T.A Birks, P.S Russell, P.J Roberts, D.C Allan, Science 285, 1537 (1999) [16] K Kiang, K Frampton, T Monro, R Moore, J Tucknott, D Hevak, N Broderick, D Richardson, H Rutt, Electron Lett 38, 546 (2002) [17] R Stepien, L Kociszewski, D Pysz, Proc SPIE 3570, 62 (1998) [18] D Pysz, R Stepien, P Szarniak, R Buczynski, T Szoplik, Proc SPIE 5576, 78 (2004) [19] T Monro, Y West, D Hevak, N Broderick, D Richardson, Electron Lett 36, 1998 (2000) [20] V Ravi Kanth Kumar, A George, J Knighr, P Russell, Opt Expr 11, 2641 (2003) [21] A Taflove, S Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite Difference Time-Domain Method, Artech House, Boston 2000 [22] F Fogli, G Bellanca, P Bassi, I Madden, W Johnstone, IEEE J Lightwave Technol 17, 136 (1999) [23] Z Zhu, T.G Brown, Opt Expr 10, 853 (2002) [24] E Silvestre, M.V Andres, P Andres, IEEE J Lightwave Technol 16, 923 (1998) [25] A Ferrando, E Silvestre, J.J Miret, P Andres, M.V Andres, Opt Lett 24, 276 (1999) [26] D Mogilevtsev, T.A Birks, P.St.J Russell, J Lightwave Technol 17, 2078 (2001) [27] W Zhi, R Guobin, L Shuqin, J Shuisheng, Opt Expr 11, 980 (2003) 45 [28] A Cucinotta, S Selleri, L Vincetti, M Zoboli, IEEE Photon Technol Lett 14, 1530 (2002) [29] P White, R.C McPhedran, L.C Botten, G.H Smith, C.M de Sterke, Opt Expr 9, 721 (2001) [30] R Scarmozzino, A Gopinath, R Pregla, S Helfert, IEEE J Selected Topics in Quantum Electronics 6, 150 (2000) [31] T.A Birks, J.C Knight, P.St.J Russell, Opt Lett 22, 961 (1997) [32] J.C Knight, T.A Birks, P.St.J Russel, J.P de Sandro, JOSA A 15, 748 (1998) [33] J Bagget, T Monro, K Furusawa, D Richardson, Opt Lett 26, 1045 (2001) [34] A Ferrando, E Silvestre, P Andres, J.J Miret, M.V Andres, Opt Expr 9, 678 (2001) [35] H Reeves, J Knight, P Russell, P Roberts, Opt Expr 10, 609 (2002) [36] K Hansen, Opt Expr 11, 1503 (2003) [37] K Saitoh, M Koshiba, T Hasegawa, E Sasaoka, Opt Expr 11, 843 (2003) [38] MODE Solutions Getting Started Guide, Release 6.6, © 2003 - 2013 Lumerical Solutions, Inc [39] S Kedenburg, M Vieweg, T Gissibl, and H Giessen (2012), Linear refractive index and absorption measurements of nonlinear optical liquids in the visible and near-infrared spectral region, OPTICAL MATERIALS EXPRESS Vol (11), 1588-1561 ... ? ?Nghiên cứu số tính chất đặc trƣng PCF lõi đặc với mạng lục giác đƣợc thẩm thấu rƣợu” Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu số tính chất đặc trưng PCF lõi đặc với mạng lục giác thẩm thấu rượu Từ... Nghiên cứu PCF lõi đặc, mạng lục giác Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Nghiên cứu PCF lõi đặc, mạng lục giác đều, Chiết suất hiệu dụng tán sắc PCF Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài Nghiên cứu lý thuyết số sở... khảo sát đặc trưng tán sắc sợi quang mạng lục giác với ống thẩm thấu rượu 31 CHƢƠNG 2: ĐẶC TRƢNG CỦA PCF LÕI ĐẶC VỚI MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƢỢC THẨM THẤU BỞI RƢỢU 2.1.Vật liệu cấu trúc mạng Sợi

Ngày đăng: 25/08/2021, 16:01

Hình ảnh liên quan

Hình 0.1. Sợi quang thông dụng (trái) và một số loại sợi quang tử (phải) - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 0.1..

Sợi quang thông dụng (trái) và một số loại sợi quang tử (phải) Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 1.2. a) Cấu trúc tinh thể quang tử 2D; - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.2..

a) Cấu trúc tinh thể quang tử 2D; Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình1.1 .a) Cấu trúc tinh thể quang tử một chiều;           b) Cấu trúc sợi quang cách tử Bragg - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.1.

a) Cấu trúc tinh thể quang tử một chiều; b) Cấu trúc sợi quang cách tử Bragg Xem tại trang 13 của tài liệu.
Bảng 1. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Bảng 1..

Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.3. Quá trình phản xạ cộng hưởng trong mạng cấu trúc tinh thể. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.3..

Quá trình phản xạ cộng hưởng trong mạng cấu trúc tinh thể Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.5. Cấu trúc của tinh thể PBG một chiều. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.5..

Cấu trúc của tinh thể PBG một chiều Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.4. Cấu trúc của tinh thể PBG. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.4..

Cấu trúc của tinh thể PBG Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.6. Vùng cấm xuất hiện trong tinh thể PBG một chiều. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.6..

Vùng cấm xuất hiện trong tinh thể PBG một chiều Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1.9. Các sóng hình thành trong tinh thể PBG một chiều. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.9..

Các sóng hình thành trong tinh thể PBG một chiều Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình1. 10. Các sóng hình thành trong tinh thể PBG hai chiều. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1..

10. Các sóng hình thành trong tinh thể PBG hai chiều Xem tại trang 21 của tài liệu.
* Sợi TIR cải tiến (hình 1.11): - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

i.

TIR cải tiến (hình 1.11): Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình1. 13. a) Sợi quang tử lõi đặc; b) Sợi quang tử lõi rỗng (quang tử băng cấm).  - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1..

13. a) Sợi quang tử lõi đặc; b) Sợi quang tử lõi rỗng (quang tử băng cấm). Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 1.14. Quá trình chế tạo sợi quang tử.         a) Tạo  ống tủy tinh riêng lẻ;  - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.14..

Quá trình chế tạo sợi quang tử. a) Tạo ống tủy tinh riêng lẻ; Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 1.15. a) Tiền mẫu sợi quang tử mạng lục giác trong ống 1mm; b) Tiền mẫu PCF với các lỗ bán kính 250μm  mạng lục giác;   - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.15..

a) Tiền mẫu sợi quang tử mạng lục giác trong ống 1mm; b) Tiền mẫu PCF với các lỗ bán kính 250μm mạng lục giác; Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 1.16 Tế bào Yee mô tả tất cả các thành phần điện trường và từ trường  trong  khối  lập  phương - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.16.

Tế bào Yee mô tả tất cả các thành phần điện trường và từ trường trong khối lập phương Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.17 Mô phỏng PWE: (a) cấu trúc PCF được xem như một siêu tế bào có chu kỳ gồm cấu trúc tinh thể và khuyết; (b) phân bố cường độ trong siêu  tế bào chu kỳ -ví dụ về kết quả mô phỏng bằng PWE - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.17.

Mô phỏng PWE: (a) cấu trúc PCF được xem như một siêu tế bào có chu kỳ gồm cấu trúc tinh thể và khuyết; (b) phân bố cường độ trong siêu tế bào chu kỳ -ví dụ về kết quả mô phỏng bằng PWE Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.19 Tần số chuẩn hóa đối với PCF mạng lục giác với chỉ số lấp đầy 0,2. PCF chỉ dẫn mode cơ bản duy nhất trong vùng nhìn thấy và hồng ngoại  gần - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.19.

Tần số chuẩn hóa đối với PCF mạng lục giác với chỉ số lấp đầy 0,2. PCF chỉ dẫn mode cơ bản duy nhất trong vùng nhìn thấy và hồng ngoại gần Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 1.18. Đặc trưng mode của PCF đơn mode vô hạn được chế tạo từ thủy  tinh  đã  thành  phần - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.18..

Đặc trưng mode của PCF đơn mode vô hạn được chế tạo từ thủy tinh đã thành phần Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 1.20. Cấu trúc đặc trưng của sợi PCF đơn mode. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.20..

Cấu trúc đặc trưng của sợi PCF đơn mode Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 1.21. So sánh tán sắc trong sợi SIF và PCF. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.21..

So sánh tán sắc trong sợi SIF và PCF Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 1.22. Cấu hình giảm mất mát do Hansen đề xuất. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 1.22..

Cấu hình giảm mất mát do Hansen đề xuất Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.2 Phân bố trường mode cơ bản trong lõi sợi quang có hằng số mạng Λ=5μm và đường kính ống d=1, 2, 3, 4μm - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.2.

Phân bố trường mode cơ bản trong lõi sợi quang có hằng số mạng Λ=5μm và đường kính ống d=1, 2, 3, 4μm Xem tại trang 41 của tài liệu.
và d=1μm được tính thông qua phần thực (hình 2.6) và ảo của độ cảm điện môi (hình 2.7) - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

v.

à d=1μm được tính thông qua phần thực (hình 2.6) và ảo của độ cảm điện môi (hình 2.7) Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 2.5 Hệ số hấp thụ của rượu ở nhiệt độ 20° C. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.5.

Hệ số hấp thụ của rượu ở nhiệt độ 20° C Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 2.6 Chiết suất hiệu dụng của sợi quang tử thẩm thấu rượu. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.6.

Chiết suất hiệu dụng của sợi quang tử thẩm thấu rượu Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 2.7 Hệ số hấp thụ của sợi quang tử thẩm thấu rượu. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.7.

Hệ số hấp thụ của sợi quang tử thẩm thấu rượu Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 2.8 Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử với ống khí. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.8.

Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử với ống khí Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 2.9 Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử và ống thẩm thấu rượu. - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.9.

Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử và ống thẩm thấu rượu Xem tại trang 47 của tài liệu.
Bảng 2: Giá trị về bước sóng tán sắc không và độ dịch chuyển bước sóng tán - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Bảng 2.

Giá trị về bước sóng tán sắc không và độ dịch chuyển bước sóng tán Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 2.10 Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử với ống thẩm thấu rượu có đường kính thay đổi - Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của pcf lõi đặc với mạng lục giác đều được thẩm thấu bởi rượu

Hình 2.10.

Đặc trưng tán sắc của sợi quang tử với ống thẩm thấu rượu có đường kính thay đổi Xem tại trang 48 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan