Forschungsstand der photonischen Kristallfasergitter

Das photonische Kristallfasergitter hat seine historische Unvermeidbarkeit. Es wird gesagt, dass die Produktion von photonischen Kristallfasergittern historische Unvermeidbarkeit hat, weil Wissenschaft und Technologie im Prozess der kontinuierlichen Entwicklung sind. Wenn neue Substanzen entdeckt werden, wird es neue Durchbrüche in verwandten Substanzen geben, die diese Substanz umgeben, das heißt, wenn photonische Kristalle Neue und neue Materialien entdeckt und produziert wurden. Das Fasergitter, das die photonischen Kristalle umgibt, wird neue Materialien erzeugen - photonische Kristallfasergitter.

Seit Hill 1978 das erste Fasergitter herstellte, gelangten Fasergitter rasch in alle Bereiche des Lebens, insbesondere in die optische Faserkommunikation und die faseroptische Sensorik, und ihre Anwendung brachte einen qualitativen Sprung in die Fasersensorik. Das FBG wird gebildet, indem der Brechungsindex, der an einem Teil der Position des Kerns der optischen Faser geschrieben ist, in einer bestimmten Funktion geändert wird, so dass der Kern und der Mantel unterschiedliche Kopplungseffizienzen zwischen verschiedenen Moden erzeugen (reflektiert auf der Übertragungsleitung und der Reflexionslinie). Die Eigenschaften. Er kann weit verbreitet in der Erkennung und Überwachung des Sensorsystems verwendet werden, wie Echtzeitüberwachung des Drucks auf der Brücke, um die Sicherheit der Brücke zu gewährleisten, die hauptsächlich bei unterschiedlichen Drücken verwendet wird, wird das Fasergitter eine leichte erzeugen Änderung des Brechungsindex, Die kleine Änderung des Brechungsindex ändert die zentrale Wellenlänge des Transmissionsspektrums (oder Reflexionsspektrums) des Fasergitters um einige nm, und dann weiß die Brücke, um den Druck in Echtzeit zu tragen. Neben der Sicherheitsinspektion von öffentlichen Einrichtungen wie Brücken kann es auch in vielen Branchen wie Alarmanlagen, Biosensoren und medizinischen Geräten eingesetzt werden. Die weitgehende Anwendung von Faser-Bragg-Gittern hat die weitere Reifung und Entwicklung ihrer Theorie gefördert und eine solide theoretische Grundlage für photonische Kristallfasergitter gelegt.

1987 schlug Yablonovith photonische Kristalle vor, die sofort die Aufmerksamkeit vieler wissenschaftlicher Mitarbeiter auf sich zogen. Sie erkannten tiefgreifend, dass dies zu Veränderungen bei Industrieprodukten führen würde. Die Anordnung der periodischen dielektrischen Konstante des photonischen Kristalls wird bewirken, dass das Photon dem Elektron im Kristall ähnlich ist, um das Energieband zu erzeugen und die photonische Bandlücke zu erzeugen, so dass das Zeitalter der Elektrizität weit in das Zeitalter des Lichts hineinreicht. Mit der Sehnsucht der Menschen nach dem Lichtalter entwickeln sich die theoretischen Analyse- und Produktionsverfahren der photonischen Kristalle rasant. Bald wurden photonische Kristallfasern 1992 vorgeschlagen, und 1996 produzierten Knight und andere den ersten photonischen Kristall. Faseroptik hat die traditionelle Faseroptik revolutioniert. Es löst das Problem, das bei traditionellen Glasfasern immer Kopfschmerzen verursacht hat. Zum Beispiel, das Biegeverlustproblem, die traditionelle optische Faser ist die Verwendung von Licht in der Übertragung an die Grenze zwischen der Verkleidung und der Außenwelt, um Totalreflexion zu erzeugen, um optische Signale zu übertragen, wenn die Faser aus irgendeinem Grund gebogen wird, wird dies Das Interface erfüllt nicht die Totalreflexionsbedingung und wird meist nach außen übertragen, wodurch das Signal verloren geht. Photonische Kristallfasern sind unterschiedlich. Photonische Kristallfaser-Bandlücken-Theorie weist darauf hin, dass, wenn das übertragene Licht genau auf die Bandlücke des photonischen Kristalls fällt, das Licht sich nicht in dem photonischen Kristall fortpflanzen kann, unabhängig davon, ob die Faser gebogen oder gebogen ist. Große Verluste können auftreten. Zum Beispiel können die steuerbaren Dispersionseigenschaften von photonischen Kristallfasern die Anforderungen von Lichtwellenleiter-Transmissionslichtquellen lockern. Die weit verbreitete Verwendung von photonischen Kristallfasern sagt auch die Erzeugung von photonischen Kristallfasergittern voraus.

Bald, im Jahr 1999, Eggleton et al. das erste photonische Kristallfasergitter im Labor hergestellt und seine Eigenschaften untersucht und gemessen. Seine erfolgreiche Produktion öffnete die Tür zum Thema photonische Kristallfasergitter. Später, fast jedes Jahr, schufen verschiedene Wissenschaftler verschiedene photonische Kristallfasergitter. Mit Blick auf die Gesamtsituation ist das photonische Kristallfasergitter tatsächlich eine unvermeidliche wissenschaftliche und technologische Errungenschaft der Premise-Technologie. Diese Sammlung von verschiedenen Technologien (Fasergitter, photonischen Kristall, photonische Kristallfaser) und integriertem photonischen Kristallfasergitter, hat es die Vorteile verschiedener Technologien, es wird auch die Bedürfnisse der Gesellschaft erfüllen.

Forschungsstand der photonischen Kristallfasergitter in China

Für photonische Kristallfasergitter hat China ebenfalls viel geforscht und sehr gute Forschungsergebnisse erzielt. In den Anfängen realisierte das Institute of Modern Optics an der Nankai University die Herstellung eines Bragg-Fasergitters unter Verwendung eines Phasenmaskenverfahrens in einer photonischen Kristallfaser, die mit einer Hochdruckwasserstoffsensibilisierung behandelt wurde. Im Jahr 2004 haben Zhi et al. zeigten, dass die langperiodische Fasergitter-basierte Langperioden-Fasergitter-Simulationsanalyse zeigte, dass die Resonanzwellenlänge des Langperioden-Fasergitters eine nicht-monotone Änderung der Gitterperiode und für eine bestimmte Gitterperiode aufweisen kann Mehrfache Resonanzwellenlänge. Im Jahr 2005 haben Fu et al. verwendeten einen Ultraviolett-Femtosekundenlaser zum Schreiben eines Faser-Bragg-Gitters auf eine reine Silizium-Photonenkristallfaser und das Verfahren zum Schreiben eines Gitters mit einem Übertragungsverlust von 10 dB und einer durchschnittlichen Brechungsindexänderung von mehr als 4 × 10 -4. Wang et al. verwendeten CO2-Laserpulse, um langperiodische Fasergitter mit hoher Dehnungsempfindlichkeit (-7,6 pm / μs) und niedriger Temperaturempfindlichkeit (3,91 pm / oC) auf photonischen Kristallfasern zu schreiben. Sensoren, die mit solchen langperiodischen Fasergittern hergestellt werden, können die Querempfindlichkeit zwischen Spannung und Temperatur effektiv reduzieren, und der temperaturinduzierte Dehnungsmessfehler beträgt nur 0,5 μs / oC ohne die Verwendung von Kompensationstechniken. Im Jahr 2007 haben Li Yan et al. nutzte die Strahlausbreitungsmethode, um die Modenabschneideeigenschaften von Festdotierten photonischen Kristallfaser-Bragg-Gittern zu untersuchen. Die drei Bedingungen, unter denen der angeregte Antwortmodus höherer Ordnung in dem photonischen Kristallfaser-Bragg-Gitter erfüllt ist, sind gegeben: die Phasenanpassungsbedingung, die elektrische Feldüberlappung in der Gitterregion und der entsprechende zu erregende Antwortmodus (dh die Ungleichheitsbeziehung erfüllen : Vpcf> π). Im Jahr 2008 haben Wang et al. erfolgreich hergestellte langperiodische Gitter auf hohlen photonischen Bandgap-Fasern mit hochfrequenten kurzzyklischen CO2-gepulsten Lasern. Die Analyse seiner Eigenschaften zeigt, dass dieses LPG auch eine hohe Dehnungsempfindlichkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Temperatur, Biegung und Brechungsindex aufweist. Es kann verwendet werden, um Dehnungssensoren ohne die Querempfindlichkeitsprobleme von Temperatur, Krümmung und Brechungsindex herzustellen. Li Zhiquanet al. schlug das Konzept und die Analysemethode des photonischen Kristalls vor, um das Abtastfasergitter zu untersuchen. Die Eigenschaften des Reflexionsspektrums des Abtastfasergitters wurden aus der Perspektive des photonischen Kristalls untersucht und mit den Ergebnissen verglichen, die durch das Abtastfasergitter-Transmissionsmatrixverfahren erhalten wurden. Die Eigenschaften der theoretischen Analyse unter Verwendung von photonischen Kristallen und die Analyse unter Verwendung der traditionellen Modellkopplungstheorie wurden erhalten. Jinet al. verwendeten einen 193 nm ArF-Excimer-Laser, um Bragg-Gitter in hochdotierten Erbium-dotierten PCFs zu schreiben, was die Gate-Gitter-Effizienz stark verbesserte, und die gesamte Belichtungszeit dauerte weniger als 180 Sekunden. Im Jahr 2009 haben Zhang et al. verwendete Strahlausbreitung, um den Effekt interstitieller Poren auf einem Erbium-dotierten photonischen Kristallfaser-Bragg-Gitter zu untersuchen. Die Analyse zeigt, dass die interstitiellen Poren bewirken können, dass sich die Bragg-Resonanzwellenlänge zu einer kurzen Wellenlänge verschiebt, wodurch die Differenz zwischen dem Bragg-Mittenwellenlängenwert λB und dem Wellenlängenwert λ1 der nächsten Nachbarkeule (dh λB-λ1) und kann auch den Kopplungskoeffizienten beeinflussen. Jetzt ist das photonische Kristallfasergitter ein heißes Thema in der Welt geworden. Immer mehr Wissenschaftler in China haben investiert und herausragende Beiträge zur Wissenschaft und Technologie Chinas geleistet.