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