Отправить статью по E-mail 
Синтез профиля показателя преломления волоконного световода с учетом керровской нелинейности
- Авторы: Бурдин В.1, Бурдин А.1
-
Учреждения:
- Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
- Выпуск: Том 21, № 3 (2018)
- Страницы: 50-58
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7018
- ID: 7018
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В предлагаемой работе исследуются возможности уменьшения искажений мощных фемтосекундных импульсов при передаче по волоконному световоду за счет выбора его профиля показателя преломления с учетом изменений профиля из-за кубической нелинейности материала световода. Представлены приближенные аналитические выражения для расчета дисперсионных характеристик волоконного световода с произвольным профилем показателя преломления, позволяющие учитывать изменения профиля за счет керровской нелинейности. Предложена методика синтеза профиля, оптимизируемого для передачи оптических импульсов с заданными параметрами. Представлен пример синтезированного профиля. Приведены результаты моделирования распространения оптических импульсов по ступенчатому волоконному световоду и световоду с синтезированным профилем.
Об авторах
В.А. Бурдин
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Автор, ответственный за переписку.
Email: burdin@psati.ru
А.В. Бурдин
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Email: bourdine-av@psuti.ru
Список литературы
- 2.6 mJ energy and 81 GW peak power femtosecond laser pulse delivery and spectral broadening in inhibited coupling Kagome fiber / B. Debord [et al.] // Conference on Lasers and Electro-Optics. 2015. P. STh4L.7.Barkauskas M., Butkus V., Butkus S. Femtosecond lasers enable quality microfabrication // Industrial Laser Solutions. 2017. № 3 P. 25-27.Sugioka K., Cheng Y. Ultrafast lasers-reliable tools for advanced materials processing // Light: Science & Applications. 2014. № 3. P. e149.Ultrafast laser processing of materials: from science to industry / M. Malinauskas [et al.] // Light: Science & Applications. 2016. № 5. P. e16133.Three-dimensional femtosecond laser processing for lab-on-a-chip applications / F. Sima // Nanophotonics. 2018. V. 7. № 3. P. 613-634.Модификация кварцевого стекла лазерными импульсами фемтосекундной длительности / В.В. Кононенко [и др.] // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. № 3. С. 254-260.Modification thresholds in femtosecond laser processing of pure silica: review of dependencies on laser parameters / B. Poumellec [et al.] // Optical materials express. 2011. V. 1. № 4. P. 766-782.Dependence of the femtosecond laser refractive index change thresholds on the chemical composition of doped-silica glasses / M. Lancry [et al.] // Optical Materials Express. 2011. V. 1. № 4. P. 711-723.Laser-Induced Damage in Optical Materials / ed. by D. Ristau. CRC Press, 2014. 551 p.Okamoto K., Marcatili E.A.J. Chromatic dispersion characteristics of fibers with optical Kerr-effect nonlinearity // Journal of Lightwave Technology. 1989. V. 1. № 12. P. 1988-1994.Решение для фундаментальной моды ступенчатого оптического волоконного волновода с керровской нелинейностью / В.А. Андреев [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. 2017. Т. 15. № 4. С. 313-319.Бурдин В.А., Бурдин А.В., Кубанов В.П. Исследование дисперсионных характеристик фундаментальной моды ступенчатого оптического волокна с керровской нелинейностью // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2017. Т. 20. № 3/2. С. 47-51.Agrawal G.P. Application of Nonlinear Fiber Optics. Academic Press, 2008. 528 p.Бурдин В.А., Бурдин А.В., Дмитриев Е.В. Необходимые условия нелинейного возбуждения моды высшего порядка в одномодовом оптическом волокне // Оптика и спектроскопия. 2017. Т. 123. № 2. С. 181-188.Burdin V., Bourdine A. Dynamics of nonlinear excitation of the high-order mode in a single-mode step-index optical fiber // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 999. № 1. P. 012015.Alves E.O., Cardoso W.B., Avelar A.T. Modulation instability in high-order coupled nonlinear Schrodinger equations with saturable nonlinearities // Journal of the Optical Society of America B. 2016. V. 33. № 6. P. 1134-1142.Ramachandran S. Fiber Based Dispersion Compensation. N.-Y.: Springer-Verlag, 2007. 556 p.Kivshar Y.S., Agrawal G.P. Optical Soliton. From Fibers to Photonic Crystals. London: Academic press, 2003. 540 p.Ilday F.O., Frank W. Nonlinearity management: a route to high-energy soliton fiber lasers // Journal of the Optical Society of America B. 2002. V. 19. № 3. P. 470-476.Optical fiber link for transmission of 1-nJ femtosecond laser pulses at 1550 nm / F. Eichhorn [et al.] // Optics Express. 2010. V. 18. № 7. P. 6978-6987.Burdin V.A., Bourdine A.V. Dispersion characteristics of step index single mode optical fiber with Kerr nonlinearity // SPIE Proceedings. 2017. V. 10342. P. 10342-0N.Снайдер А., Лав Дж. Теория диэлектрических волноводов. М.: Радио и связь, 1987. 656 с.Spectral characteristics of step index single mode optical fiber with Kerr nonlinearity / V.A. Burdin [et al.] // Proceedings of SPIE. 2018. V. 10774. P. 107740L.Бурдин В.А., Бурдин А.В. Решение для произвольной направляемой моды круглого оптического волокна на основе метода приближения Гаусса // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2011. Т. 14. № 2. С. 65-72.Arnold J.M. Stratification method in the numerical analysis of optical waveguide transmission parameters // Electronics Letters. 1977. V. 13. № 22. P. 660-661.Бурдин В.А. Основы моделирования кусочно-регулярных волоконно-оптических линий передачи сетей связи. М.: Радио и связь, 2002. 312 с.Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 830 с.Градштейн И., Рыжик И. Таблицы интегралов. М.: Физматгиз, 1962. 1100 с.Okamoto K. Fundamentals of Optical Waveguides. San Diego: Academic Press, 2000. 430 p.Nelder J.A., Mead R. A simplex method for function minimization // Computer Journal. 1965. V. 7. № 4. P. 308-313.Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М.: Радио и связь, 1988. 128 с.Приближенные аналитические решения LPlm мод для частных примеров профиля показателя преломления оптического волокна / А.В. Бурдин [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. 2011. Т. 9. № 1. С. 25-33.Бурдин А.В., Бурдин В.А., Яблочкин К.А. Восстановление эквивалентного профиля показателя преломления оптического волокна по диаграмме дифференциальной модовой задержки // Инфокоммуникационные технологии. 2011. Т. 9. № 3. С. 28-33.Koshiba M., Maruyamaand S., Hirayama K. A vector finite element method with the high-order mixed interpolation-type triangular elements for optical waveguiding problems // Lightwave Technology. 1994. V. 12. № 3. P. 495-502.Алгоритм расчета хроматической дисперсии одномодовых ОВ на основе метода смешанных конечных элементов / В.А. Бурдин [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. 2009. Т. 7. № 2. С. 13-16.Агравал Г. Применение нелинейной волоконной оптики. СПб.: Лань, 2011. 592 с.A reliable split-step Fourier method for the propagation equation of ultrafast pulses in single-mode optical fibers / R. Deiterding [et al.] // Journal of Lightwave Technology. 2013. V. 31. № 12. P. 2008-2017.Burdin V.A. Algorithm for estimation of material dispersion of fused silica glass optical fibers // SPIE Proceedings. 2015. V. 9533. P. 95330J.
Дополнительные файлы
