マルチコアファイバーブラッググレーティングを書きます

ファイバブラッググレーティング（FBGを）が広く、それらがアプリケーション¹の多数のためにカスタマイズすることができ、実際に、狭帯域フィルタとして使用されます。これらは、単一波長の抑制に限定されません。複雑な透過スペクトルは、非周期的な屈折率変化を利用²で作成することができます。 1つの制限は、所与の格子周期のために抑制される波長は伝搬定数に依存するのFBGのみ、シングルモードファイバ（SMFは）に内接することができることです。各モードは異なる伝播定数を有するマルチモードファイバ（MMF）では、各モードの抑制波長が異なっているので、格子は、任意の単一波長で強い抑制を与えるものではありません。

この実験のための原動力は、天文学から来ています。シーイングが限定された条件下では、SMFへの直接結合が困難であり、非効率的です。極端な適応光学系は、そのように^3を実行するために必要とされています。このため、のMMFは標準です望遠鏡の焦点面⁴からの光を収集する際的には使用されます。そのためだけのSMFに利用できる機能を維持するために、のSMFとMMFの間の効率的な変換が必要です。これは、フォトニックランタン、テーパ遷移^5を介してのSMFのアレイに接続されたマルチポートから成る装置で可能となります。フォトニックランタンはのSMFは、近赤外観測⁶から（OHラジカルと他の分子によって引き起こされる）、大気輝線を除去するためのFBGを含有するグノーシス機器に使用されました。このタスクのために、個々の、シングルコアのSMFを使用しての欠点は、彼らが一つずつ書かれており、かなりの時間と手作業を必要とする、光学列に個別にスプライシングされなければならないということです。この記事に記載された技術は、シングルモードの機能を提供するために、より複雑な繊維のフォーマットを使用して、これらの欠点に対処しようとします。

次世代OH suppression機器プラクシス^7は、マルチコアファイバ（のMCF）を利用します。これらの繊維は、単一のクラッドに埋め込まれたシングルモード化コアの任意の数を含んでいます。このアプローチの利点は、MCFは、得られるフォトニックランタンは、コンパクトで堅牢な自己完結型のユニットであるとMMFに先細りすることができるということです。完成した楽器では、望遠鏡からの光は、ランタンのMMFポートに結合されます。テーパ移行は、FBGを通過することになるのシングルモードコアに、この光を分離します。残りの光をフィルタリングする波長検出器上に分散させた後、スペクトルを収集しました。

すべてのコアが単一パスに内接することができるようのMCFを使用すると、書き込み格子のプロセスをスピードアップします。しかし、書き込みプロセスは、すべてのコアが同じ反射特性を有していることを確実にするために修正されなければなりません。クラッドの曲面のFBG、解像度の側書き込み時にレンズとして機能するためです標準サイド書き込み方法が使用される場合、各コアの電力及び方向に変化UVフィールドにulting。したがって、各コアは、異なる伝送プロファイルを持つことになり、そして繊維は、単一の波長⁸で強力な抑制を提供することはありません。

海軍研究所でのグループは、このバリエーション⁹の影響をキャンセルするために、コアの分布と光感度を変更することで実験しました。このようなアプローチを使用することの欠点は、ファイバクラッド径、コアサイズ、コアと化学組成の数の全ての組み合わせに対して再設計しなければならないことです。また、得られた設計の軸対称性の欠如は、MCFが効果的に円形のコアとMMFに先細りすることができないことを意味します。本論文では、問題への異なるアプローチについて詳しく説明します。それは、平らな面を通過したの代わりに湾曲したクラッドに直接入射していることにより、ファイバ内のフィールドを変更します。このアプローチを使用することになりますMCFのデザインやサイズ、我々はフォトニック提灯に組み込むことを望む特に軸対称繊維の様々な譲渡である技術。

必要な平坦な表面を作成するために、MCFは平坦外壁を与えるために一方の側に研削、研磨されたUV透過性毛細管の内部に配置されています。後者は、直径±10μmのバリエーションが含まれていてもよいので、小さなギャップは、繊維と毛細管の間に残されなければなりません。表現のための図1を参照してください。本稿では、このようにしたFBGを書くために実験手順を説明し、可能な改善の例を提供します。詳細については、以前に公開されたシミュレーション¹⁰と実験結果^11を参照^してください。

研磨毛細管の図1図は、FBGの製品で使用されますイオン。MCFは、キャピラリーチューブの内部に配置されています。両者間の隙間が小さくなるが、径の小さな変化を可能にすべきです。位相マスクを通過したUV光が、その後毛細管の平らな面を介してシステムに入る。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。