Source: http://opticjourn.ru/vipuski/1400-opticheskij-zhurnal-tom-83-09-2016.html
Timestamp: 2019-04-26 07:06:45+00:00

Document:
Фотонно-кристаллические волоконные ответвители являются одними из замечательных устройств, играющих значительную роль в развивающейся области оптических коммуникационных сетей. Двухканальные фотонно-кристаллические волоконные ответвители по сравнению с обычными имеют более гибкую конструкцию и меньшую длину участка взаимодействия. В работе предложен кварцевый многоканальный фотонно-кристаллический волновод с гексагональной структурой, исследованы эффективный показатель его преломления, параметры распространения и длина участка взаимодействия, в сравнении с фотонно-кристаллическими волоконными ответвителями, пара каналов в которых заполнена жидкостями (бензен и хлороформ). Указанные параметры проанализированы при вариациях геометрических параметров – диаметра каналов и расстояния между ними – в широком диапазоне длин волн. При правильном конструировании двухканального фотонно-кристаллического волоконного ответвителя достигнуты длины участка взаимодействия 0,0006, 0,007 и 0,0008 м – в ответвителях с заполнением каналов кварцем, бензеном и хлороформом соответственно. Дисперсия составила –6987, –7055 и –6684 пс/(нм км), а постоянные распространения – 10,9, 11,08 и 10,6 (×106 рад/м) у тех же ответвителей.
Photonic crystal fiber coupler is one of the peculiar devices that play major role in the future optical networks. Dual-core photonic crystal fiber couplers have many advantages over the conventional optical couplers such as more flexible design and shorter coupling length. In this paper, we had proposed the silica based photonic crystal fiber coupler with hexagonal lattice structure and the important properties such as dispersion, effective refractive index, propagation characteristics and coupling length have been analyzed and compared it with the liquid filled photonic crystal fiber coupler such as Benzene and Chloroform. The above properties are investigated under different geometrical parameters, such as hole-to-hole spacing and different air-hole diameter within a wide range of wavelength. By proper adjustment of dual core photonic crystal fiber coupler, the coupling lengths of 0.0006 m is achieved in silica photonic crystal fiber coupler, 0.007 and 0.0008 m are achieved in benzene and chloroform filled photonic crystal fiber coupler and the dispersion value of –6987, –7055 and –6684 ps/(nm km) are achieved in silica, benzene and chloroform filled photonic crystal fiber coupler and propagation constant of 10.9, 11.08 and 10.6 (×106) rad/m are achieved in silica, benzene and chloroform filled photonic crystal fiber coupler respectively.
1. Russell P.St.J. Photonic crystal fibers // Science. 2003. V. 299 P. 358–362.
2. Knight J.C., Birks T.A., Russell P.S.J., and Atkin D.M. All-silica, single-mode optical fiber with photonic crystal cladding // Opt. Lett. 1996. V. 21. P. 1547–1549.
3. Joannopoulos J.D., Johnson S.G., Winn J.N., and Meade R.D. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, 2-nd ed. Princeton University Press, February 2008. ISBN: 978-0-691-1246-8.
4. Rajalakshmi G., Sivanantha Raja A., and Shanmuga Sundar D. Design and optimization of two dimensional photonic crystal based optical filter // J. Nonlinear Opt. Phys. & Materials. 2015. V. 24. № 03. Р. 1550027.
5. Narmadhadevi P., Shanmuga Sundar D., and Malathi L. Performance analysis of different micro ring resonators based on optical delay lines // IJCA. 2013. V. 67(13). P. 0975–8887.
6. Geerthana S., Sivanantha Raja A., and Shanmuga Sundar D. Design and optimization photonic crystal fiber with improved optical characteristics // J. Nonlinear Opt. Phys. & Materials. 2015. V. 24. № 04. P. 1550051.
7. Knight J.C., Arriaga J., Birks T.A., Ortigosa-Blanch A., Wadsworth W.J., and Russell P.St.J. anomalous dispersion in photonic crystal fiber // IEEE Photonics Tech. Lett. 2000. V. 12. № 7. P. 807–809.
8. Hansen K.P. Introduction to nonlinear photonic crystal fibers // J. Opt. Fiber Commun. Rep. 2005. V. 2. P. 226–254.
9. Dudley J.M. and Roy Taylor J. Ten years of nonlinear optics in photonic crystal fiber // Nat. Photon. 2009. V. 3. № 2. P. 8590.
10. Lee B.H., Eom J.B., Kim J., Moon D.S., Paek U., and Yang G. Photonic crystal fiber coupler // Opt. Lett. 2002. V. 27. № 10. P. 812–814.
11. Dudley J.M., Genty G., and Coen S. Super continuum generation in photonic crystal fiber // Rev. Mod. Phys. 2006. V. 78. № 4. P. 1135–1184.
12. Raja R.V.J., Porsezian K., and Nithyanandan K. Modulation-instability-induced super continuum generation with saturable nonlinear response // Phys. Rev. A. 2010. V. 82. № 013825. P. 1–6.
13. Saitoh K. and Koshiba M. Imperical relations for simple design of photonic crystal fibers // Opt. Exp. 2005. V. 13. № 1. P. 267–274.
14. Agrawal G.P. Nonlinear Fiber Optics, 3rd ed. New York: Academic Press, 2001.
15. Saitoh K., Koshiba M., Hasegawa T., and Sasaoka E. Chromatic dispersion control in photonic crystal fibers: Application to ultra flattend dispersion // Opt. Exp. 2003. V. 11. P. 843–852.
16. Fu B., Li S.G., Yao Y.Y., Zhang L., and Zhang M.Y. Design of two kinds of dual-core high birefringence and high coupling degree photonic crystal fibers // Opt. Commun. 2010. V. 283. P. 4064–4068.
17. Sandhir K. Singh, Dharmendra K. Singh, and Mahto P. Design and analysis of a 2D-photonic crystal fiber structure with ultra-flattened dispersion and single mode operation over a wide range of wavelength // Int. J. Advanced Networking and Applications. 2010. V. 01. Iss. 05. P. 337–340.
18. Asimakis S., Petropoulos P., Poletti F., Leong J.Y.Y., Moore R.C., Frampton K.E., Feng X., Loh W.H., and Richardson D.J. Towards efficient and broadband four-wave-mixing using short-length dispersion tailored lead silicate holey fibers // Opt. Exp. 2007. V. 15. № 2. P. 596–601.
19. Khan K.R. and Wu T.X. Short pulse propagation in wavelength selective index-guided photonic crystal fiber coupler // IEEE J. Sel. Topics Quant. Electron. 2008. V. 14. № 3. P. 752–757.
21. Ni Y., Zhang L., An L., Peng J., and Fan C. Dual-core photonic crystal fiber for dispersion compensation // IEEE Photon. Technol. Lett. 2004. V. 16. № 6. P. 1516–1518.
22. Gerome F., Auguste J.-L., and Blondy J.-M. Design of dispersion-compensating fibers based on a dual-concentric core photonic crystal fiber // Opt. Lett. 2004. V. 29. № 23. P. 2725–2727.

References: V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V. 
 V.