MATERIAŁY ELEKTRONICZNE - ITME

Dwójłomne włókna mikrostrukturalne
Rys. 15. Obliczona efektywna powierzchnia modu podstawowego
dla dwóch polaryzacji – dla modu polaryzacyjnego
x (linia ciągła) i dla modu polaryzacyjnego y (linia
przerywana).
Fig. 15. The effective mode area of the fundamental mode
for both polarization (solid line—X- polarized mode and
dashed line—Y -polarized mode ) as a function of wavelength.
Nieregularności w rozmieszczeniu i wielkości
otworów powietrznych tworzących płaszcz fotoniczny
powodują asymetrię układu modów (Rys. 16).
Ponadto, jak już zostało przedstawione (Rys. 11),
współczynnik wypełnienia dla włókna jest niski, powoduje
to rozmycie pola modowego dookoła rdzenia,
a dwójłomność jest relatywnie mała. Jej zwiększenie
wymagałoby zmniejszenia stałej sieci i zwiększenia
współczynnika wypełnienia. Jak pokazują przeprowadzone
przez nas symulacje dla stałej sieci
mniejszej o 50% i przy dwukrotnie zwiększonym
współczynniku wypełnienia f x
i f y
fazowa dwójłomność
włókna wzrosłaby znacząco (do 4,1 x 10 -3 dla
λ = 700 nm) [21 - 23].
24
(a)
Rys. 16. Wyliczona mapa modowa dla obrazu SEM rzeczywistej
struktury włókna dla fali świetlnej o długości
700nm; a – dla polaryzacji x; b – dla polaryzacji y.
Fig. 16. Contour maps of the field intensity distribution at
wavelength 700nm for - X-polarized (a) and - Y-polarized
(b) mode.
PODSUMOWANIE
(b)
Wykazano, że możliwe jest wytworzenie szklanego
włókna PCF z eliptycznymi otworami ułożonymi
w sieć o symetrii prostokątnej. Uzyskany przez nas
światłowód (Λ x
≈ 2,0 μm; ƒ ≈ 0,075) wykazywał
fazową dwójłomność rzędu 10 -4 . Tak niska wartość
spowodowana jest małym współczynnikiem wypełnienia
struktury powietrznej płaszcza fotonicznego
oraz zaburzeniami struktury. Zmierzona grupowa
dwójłomność osiągnęła wartość 0,82 x 10 -4 dla
725 nm. Mimo, iż w ramach prób technologicznych
nie udało się uzyskać włókna o zoptymalizowanych
wymiarach tj. Λ x
= 0,72 μm i Λ y
= 1,02 μm oraz otworach
o eliptyczności b/a = 0,5 co gwarantowałoby
dwójłomność 1,1 x 10 -2 dla λ = 1,50 μm, uzyskanie
przedstawionego włókna należy potraktować jako
sukces. Struktury tego typu są na razie rozpatrywane
tylko teoretycznie, a praktycznie wykonano
jedynie włókno z PMMA o eliptycznych otworach
sieci ułożonych w heksagonalnej siatce płaszcza
fotonicznego [27]. Uzyskana przez N. A. Issa i M.
A van Eijkelenborga struktura była ponadto stosunkowo
duża: Λ x
≈ 3,12 μm, b/a ≈ 1,90 μm/3,25 μm
(w naszym włóknie odpowiednio Λ x
≈ 2,0 μm;
b/a ≈ 0,35 μm/0,70 μm). Wytwarzanie szklanych
włókien wymaga nieco innego podejścia do procesu
formowania otworów niż w wypadku włókien