Sprzęgacze i multipleksery

Transkrypt

Sprzęgacze i multipleksery
Sprzęgacze i multipleksery
Technika sprzęgania – czołowa
– technologia mikrooptyczna (klejenie elementów)
•
•
•
•
•
pryzmaty
siatki
warstwy interferencyjne
stożki światłowodowe
soczewki objętościowe i gradientowe
– technologia spawania
• przewężenie stożkowe
• trawienie chemiczne
dr inż. Piotr Stępczak
3
1
Sprzęgacze i multipleksery
Klejenie elementów
soczewka GRIN
pryzmat
dr inż. Piotr Stępczak
4
2
Sprzęgacze i multipleksery
Klejenie elementów
lustro
półprzepuszczalne
soczewka GRIN
dr inż. Piotr Stępczak
5
3
Sprzęgacze i multipleksery
Spawanie
dr inż. Piotr Stępczak
6
4
Sprzęgacze i multipleksery
Technika sprzęgania – boczne
– technologia klejenia
• zginanie włókien
• boczne ścinanie włókien
– technologia spawania
• przewężenie stożkowe
• trawienie chemiczne
dr inż. Piotr Stępczak
7
5
Sprzęgacze i multipleksery
światłowody
obudowa
włókien
dr inż. Piotr Stępczak
strefa sprzężenia
polerowane
bocznie włókna
8
6
Sprzęgacze i multipleksery
światłowody
stożkowe
przewężenie
dr inż. Piotr Stępczak
strefa sprzężenia
strefa spawania
9
7
Sprzęgacze i multipleksery
Mikrooptyka
światłowód wejściowy
soczewki
siatka
dyfrakcyjna
7,5o
światłowody wyjściowe
dr inż. Piotr Stępczak
10
8
Sprzęgacze i multipleksery
Mikrooptyka
światłowód wejściowy
Soczewka GRIN
światłowody wyjściowe
dr inż. Piotr Stępczak
szklany
klin
siatka
dyfrakcyjna
11
9
Sprzęgacze i multipleksery
Mikrooptyka
n2>n1
n2
λλ11++λ
λ22
λλ22
soczewka GRIN
dr inż. Piotr Stępczak
λλ11
filtr
interferencyjny
n1
soczewka GRIN
12
10
Sprzęgacze i multipleksery
Mikrooptyka
λ22
λ11+
λ22
+λ
dr inż. Piotr Stępczak
filtr
interferencyjny
λ11
13
11
Sprzęgacze i multipleksery
λ4
λ11+
λ22+
λ33+
λ44+
λ55+
λ66
+λ
+λ
+λ
+λ
+λ
λ5
λ3
filtr
pasmowy
wspólny
falowód
włókno
wejściowe
soczewka
GRIN
włókno
wyjściowe
λ6
dr inż. Piotr Stępczak
λ2
λ1
14
12
Sprzęgacze i multipleksery
2
1
P(L)
PO
P12
3
P13
L
dr inż. Piotr Stępczak
15
13
(De)Multiplekser - Mody sprzężone
λ1
λ2
d = 8µm
125µm
dr inż. Piotr Stępczak
16
14
(De)Multiplekser - Mody sprzężone
λ1
λ2
λ2
d = 8µm
Obszar sprzężenia
dr inż. Piotr Stępczak
17
15
Sprzęgacze i multipleksery
P12 (L ) = PO cos 2 (C O L )
1
2
P13 (L ) = PO sin (C O L )
2
P(L)
PO
P12
3
P13
L
dr inż. Piotr Stępczak
18
16
Światłowodowy filtr Bragga
Λb =
dr inż. Piotr Stępczak
λb
2n
19
17
Światłowodowy filtr Bragga
dr inż. Piotr Stępczak
20
18
Światłowodowy filtr Bragga
dr inż. Piotr Stępczak
21
19
Filtry optyczne
Do najważniejszych parametrów przestrajalnych
filtrów optycznych można zaliczyć:
– zakres przestrajania,
– rozdzielczość (pasmo przepustowe),
– szybkość przestrajania,
– tłumienność wtrąceniową,
– wrażliwość na stan polaryzacji,
– stabilność termiczną i mechaniczną.
dr inż. Piotr Stępczak
22
20
Filtry optyczne
Podstawowe konfiguracje filtrów przestrajalnych:
– filtr Fabry-Perot,
– filtr Macha-Zehndera,
– filtr elektro-optyczny,
– filtr akusto-optyczny.
dr inż. Piotr Stępczak
23
21
Filtr Fabry-Perot
2
Lf
1 1 2 jφ  jφ 4 jφ2 jφ
φT ==2πun =o
jφ 
[
u = A 12 −c R ⋅ e 14
++
AR 1⋅ e− 2Rjφ ⋅+eR ⋅Re⋅ e + K
+ ]A 1 − R ⋅ e jφ R 2 ⋅ e 4 jφ + K
R
A
⋅ e 2 φ
1 + 1 − R2 sin
(1 − R )
L
u
A
R
R
Lustra półprzepuszczalne
dr inż. Piotr Stępczak
24
22
Filtr Fabry-Perot
Transmitancja
= 1/2 λ fali optycznej
∆L >
100%
R = 8%
FSR
75%
R = 20%
50%
B
R = 90%
25%
0%
fo-∆f
fo
fo+∆f
Częstotliwość
dr inż. Piotr Stępczak
25
23
Filtr Fabry-Perot
włókno
lustro
włókno
L
piezoelektryk
dr inż. Piotr Stępczak
26
24
Filtr Macha-Zehndera
[T11 (ν )]2 = cos 2 (πντ )
[T21 (ν )]2 = sin 2 (πντ )
ν1 ν2 ν3 ν4 ν
ν1
ν
ν3
1
ν
1
3dB
3dB
2
2
Phase
shift
ν
ν
ν2
ν4 ν
Elektryczny sygnał
sterujący o okresie τ
dr inż. Piotr Stępczak
27
25
Filtr elektro-optyczny
Światłowód
Rozgałęźnik
polaryzacji
TE/TM
Podłoże z LiNbO3
Λ
L
konwerter modu
TE/TM
dr inż. Piotr Stępczak
Rozgałęźnik
polaryzacji
TE/TM
28
26
Filtr akusto-optyczny
Światłowód
Podłoże z LiNbO3
Rozgałęźnik
polaryzacji
TE/TM
Przetwornik A/O
dr inż. Piotr Stępczak
Akustyczna fala
powierzchniowa
29
27

Podobne dokumenty