Światłowody kapilarne / Ryszard S. Romaniuk. – Warszawa, 2010

Światłowody kapilarne / Ryszard S. Romaniuk. – Warszawa, 2010
Spis treści
Rozdział 1. Definicja światłowodu kapilarnego
1.1 Optyczna kapilara – funkcjonalny element światłowodowy
1.2 Parametry światłowodów kapilarnych
1.3 Transmisja fali w światłowodach kapilarnych
1.4 Wytwarzanie światłowodów kapilarnych
1.5 Rodzaje i nazwy światłowodów kapilarnych
1.6 Zastosowania światłowodów kapilarnych
1.7 Badania nad światłowodami kapilarnymi
1.8 Zakres monografii o światłowodach kapilarnych
1.9 Podsumowanie
Literatura
6
6
7
7
8
9
12
13
14
17
19
Rozdział 2. Projektowanie światłowodów kapilarnych
2.1 Parametry projektowe światłowodów kapilarnych
2.2 Refrakcja i geometria światłowodów kapilarnych
2.3 Mechanizmy transmisji i rodzaje fal w światłowodach kapilarnych
2.4 Pole elektromagnetyczne i struktura modowa w refrakcyjnych
światłowodach kapilarnych
2.5 Dyspersyjne charakterystyki modowe refrakcyjnych
światłowodów kapilarnych
2.6 Fotoniczny światłowód kapilarny
2.7 Podsumowanie
Literatura
26
26
28
30
Rozdział 3. Wytwarzanie światłowodów kapilarnych
3.1 Wyciąganie szklanych włókien optycznych
3.2 Przepływ lepki roztopionego szkła podczas procesu wyciągania
światłowodu
3.3 Rozwiązanie równań Naviera – Stokesa dla szklanego
światłowodu kapilarnego
3.4 Rozwiązanie równań Hagen-Poissuille’a dla włókna optycznego
3.5 Metoda wytwarzania światłowodu z zastosowaniem dyszy
z naddźwiękowym przepływem gazu inercyjnego
3.6 Eksperymenty technologiczne ze światłowodami kapilarnymi
3.7 Wpływ parametrów procesu technologicznego na geometrię
światłowodu kapilarnego
3.8 Kształtowanie profilu refrakcyjnego światłowodu kapilarnego
3.9 Podsumowanie
Literatura
58
58
Rozdział 4. Charakteryzacja światłowodów kapilarnych
4.1 Parametry materiałów światłowodowych
4.2 Parametry światłowodu kapilarnego
4.3 Parametry geometryczne
4.4 Parametry optyczne
4.4.1 Refrakcja i apertura numeryczna
4.4.2 Profil refrakcyjny
4.4.3 Charakterystyki spektralne tłumienia
105
105
107
108
109
109
110
112
33
35
47
54
56
60
66
73
82
84
89
97
101
102
4.4.4 Straty mikrozgięciowe
4.4.5 Charakterystyki modowe
4.4.6 Dyspersja chromatyczna
4.4.7 Charakterystyki wrażliwościowe
4.4.8 Pole bliskie i pole dalekie oraz profile luminancji
4.5 Parametry mechaniczne
4.5.1 Rozkład statystyczny wytrzymałości
4.5.2 Wytrzymałość dynamiczna i zmęczenie statyczne
4.5.3 Właściwości mechaniczne, naprężenia wewnętrzne, promień zgięcia
4.6 Parametry termiczne
4.7 Pokrycie zewnętrzne światłowodu
4.8 Kondycjonowanie powierzchni otworu kapilarnego w światłowodzie
4.9 Kompatybilność z kapilarą chemiczną i inne parametry
4.10 Podsumowanie
Literatura
115
116
117
118
119
122
122
124
126
129
129
129
130
130
131
Rozdział 5. Zastosowania światłowodów kapilarnych
5.1 Zjawisko kapilarne i klasyczne techniki kapilarowe
5.1.1 Rodzaje i budowa światłowodów kapilarnych dla zastosowań
chemicznych
5.1.2 Techniki manipulacji laboratoryjnej kapilarą optyczną
5.1.3. Nanodyspensery, pipety i pęsety kapilarne
5.1.4 Kapilarna chromatografia gazowa i cieczowa
5.1.5 Elektroforeza kapilarna
5.1.6 Wiskometria kapilarna
5.1.7 Podsumowanie
Literatura
5.2 Czujniki fotoniczne ze światłowodami kapilarnymi
5.2.1 Funkcjonalny moduł kapilarny z ruchomą mikrokroplą
5.2.2 Refraktometria kapilarna
5.2.3 Turbidymetria i nefelometria kapilarna
5.2.4. Mikrooptyka i mikromechanika kapilarna
5.2.5 Chemiczne czujniki kapilarne
5.2.6 Powierzchniowy rezonans plazmonowy w SK
5.2.7 Systemy czujnikowe Typu MOEMS i Lab-on-Chip
5.2.8 Podsumowanie
Literatura
5.3 Kapilarna optyka rentgenowska
Literatura
5.4 Światłowody kapilarne do transmisji dużej mocy optycznej
5.4.1 Mechanizm propagacji w światłowodzie IR
5.4.2 Całkowite wewnętrzne odbicie
5.4.3 Całkowite zewnętrzne odbicie
5.4.4. Stratne odbicie od powierzchni metalu
5.4.5 Propagacja dyfrakcyjno-interferencyjna
5.4.6 Warunki propagacji dużej mocy w fotonicznym światłowodzie
kapilarnym
5.4.7 Powietrzny rdzeń światłowodu
5.4.8 Apertura numeryczna
5.4.9 Wnikanie pola modowego w szkło
5.4.10 Struktura modowa
5.4.11 Fotoniczne pasmo transmisyjne
5.4.12 Przezroczystość szkła
5.4.13 Wypełnienie rdzenia
133
133
136
137
138
139
139
140
140
142
144
144
146
148
148
149
153
154
154
155
158
162
163
164
164
164
165
165
166
166
167
167
167
167
167
168
5.4.14 Właściwości mechaniczne i termiczne światłowodu
5.4.15 Pokrycie zewnętrzne światłowodu
5.4.16 Chłodzenie światłowodu
5.4.17 Transmisja fali ciągłej IR w fotonicznym światłowodzie kapilarnym
5.4.18 Transmisja fali impulsowej IR w fotonicznym światłowodzie
kapilarnym
5.4.19 Podsumowanie
Literatura
5.5 Światłowody kapilarne w telekomunikacji
5.5.1 Rodzaje światłowodów kapilarnych w telekomunikacji
5.5.2 Dlaczego światłowód kapilarny w telekomunikacji?
5.5.3 Ograniczenia pojemności transmisyjnej kanału światłowodowego
5.5.4 Telekomunikacyjny światłowód kapilarny z porowatym płaszczem
5.5.5 Mody powierzchniowe w światłowodzie kapilarnym
5.5.6. Powierzchniowa fala kapilarna
5.5.7 Podsumowanie
Literatura
5.6 Transmisja koherentnej fali deBroglie w światłowodzie
kapilarnym
5.6.1 Optyka atomowa
5.6.2 Rodzaje światłowodów kapilarnych dla optyki atomowej
5.6.3 Eksperymenty z transmisją i pułapkowaniem zimnych atomów
w światłowodzie
5.6.4 Atomy rubidu
5.6.5 Atomy chromu
5.6.6 Atomy cezu
5.6.7 Atomy helu
5.6.8 Podsumowanie
Literatura
5.7 Podsumowanie – zastosowania światłowodów kapilarnych
5.7.1 Baza danych technologicznych i użytkowych SK i ich udostępnianie
168
168
168
168
184
184
184
186
186
187
188
189
192
Rozdział 6. Rozwój światłowodów kapilarnych
Literatura
195
197
Capillary Optical Fibers – Summary
Definition of capillary optical fiber
Technology of optical fiber capillaries
Optical and mechanical properties of capillary optical fibers
Applications of capillary optical fibers
High power optical fiber capillaries
Transmission of coherent deBroglie wave in capillary optical fiber
Optical fiber capillaries in trunk telecommunications
198
Wykaz oznaczeń i skrótów
203
Skorowidz
210
170
170
171
172
172
173
174
175
176
177
180
181
182
182
183
oprac. BPK