Волокно кругового перерiзу з фотонним кристалом i щiлиновидною структурою для виявлення хiмiчних речовин
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.07.0589Ключові слова:
slotted core, finite-element method, photonic crystal fiber, photonic bandgap fiberАнотація
Запропоновано волокно кругового перетину з фотонним кристалом i щiлиновидною структурою для виявлення хiмiчних речовин. Використано загальний векторний метод кiнцевих елементiв для чисельних розрахункiв з мiнливою геометрiєю в iнтервалi довжин хвиль 0,7–1,5 мкм. Як результат, вибрано оптимальну структуру. Основний напрямок цiєї роботи полягає у виявленнi шкiдливих токсичних речовин. Запропонована структура має вiдносну чутливiсть 47,08 % i, в той же час, загасання конфайнмента 3,11 · 10−5 дБ/м.
Посилання
J.C. Knight. Photonic crystal fibers. Nature 424, 847 (2003).
https://doi.org/10.1038/nature01940
J.C. Knight, J. Broeng, T.A. Birks, P.S.J. Russell. Photonic band gap guidance in optical fiber. Science 282, 1476 (1998).
https://doi.org/10.1126/science.282.5393.1476
J.M. Fini. Microstructure fibers for optical sensing in gasses and liquids. Meas. Sci. Technol. 15, 1120 (2004).
https://doi.org/10.1088/0957-0233/15/6/011
J.C. Knight, T.A. Birks, P.S.J. Russell, D.M. Atkin. All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding. Opt. Lett. 21, 1547 (1996).
https://doi.org/10.1364/OL.21.001547
T.A. Birks, J.C. Knight, P.S.J. Russell. Endlessly singlemode photonic crystal fiber. Opt. Lett. 22, 961 (1997).
https://doi.org/10.1364/OL.22.000961
K. Ahmed, M. Morshed. Design and numerical analysis of microstructured-core octagonal photonic crystal fiber for sensing applications. Sensing and Bio-Sensing Research. 7, 1 (2016).
https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2015.10.005
K. Ahmed, S. Asaduzzaman, M.F.H. Arif. Numerical analysis of O-OPCF structure for sensing applications with high relative sensitivity. In 2nd International Conference on Electrical Information and Commmunication Technology (EICT), Bangladesh, 2015.
S. Asaduzzaman, K. Ahmed, M.F.H. Arif, M. Morshed. Application of microarray-core based modified photonic crystal fiber in chemical sensing. In 1st International Conference on Electrical and Electronics Engineering, Bangladesh, 2015.
https://doi.org/10.1109/CEEE.2015.7428286
M. Arjmand, R. Talebzadeh. Optical filter based on photonic crystal resonant cavities. Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications 9 (1-2), 32 (2015).
K. Fasihi. High-contrast all-optical controllable switching and routing in nonlinear photonic crystals. J. of Lightwave Technology 32 (18), 3126 (2014).
https://doi.org/10.1109/JLT.2014.2334613
M. Morshed, M.F.H. Arif, S. Asaduzzaman, K. Ahmed. Design and characterization of photonic crystal fiber for sensing applications. Eur. Sci. J. 11, 228 (2015).
M. Morshed, S. Asaduzzaman, M.F.H. Arif, K. Ahmed. Proposal of simple gas sensor based on micro structure optical fiber. In 2nd International Conference on Electrical Engineering and Information & Communication Technology, Bangladesh, 2015.
https://doi.org/10.1109/ICEEICT.2015.7307400
M. Morshed, M.I. Hassan, T.K. Roy, M.S. Uddin, S.M.A. Razzak. Microstructure core photonic crystal fiber for gas sensing applications. Appl. Optics. 54, 8637 (2015).
https://doi.org/10.1364/AO.54.008637
M. Morshed, M. I. Hasan, S.M.A. Razzak. Enhancement of the sensitivity of gas sensor based on microstructure optical fiber. Photonic Sensors 5 (4), 312 (2015).
https://doi.org/10.1007/s13320-015-0247-y
J.M. Brosi, C. Koos, L.C. Andreani, et al. High-speed lowvoltage electro-optic modulator with a polymer-infiltrated silicon photonic crystal waveguide. Optics Express 16 (6), 4177 (2008).
https://doi.org/10.1364/OE.16.004177
J.C. Knight, T.A. Birks, P.S.J. Russell, D.M. Atkin. All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding. Opt. Lett. 21 (19), 1547 (1996).
https://doi.org/10.1364/OL.21.001547
H. Ademgil. Highly sensitive octagonal photonic crystal fiber based sensor. Optik-Intern. J. for Light and Electron Optics 125, 6274 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2014.08.018
S.A. Razzak, M.A.G. Khan, F. Begum, S. Kaijage. Guiding properties of a decagonal photonic crystal fiber. J. of Microwaves, Optoelectr., and Electromagn. Appl. 6 (1), 44 (2007).
Y. Hou, F. Fan, Z.-W. Jiang, X.-H. Wang, S.-J. Chang. Highly birefringent polymer terahertz fiber with honeycomb cladding. Optik-Intern. J. for Light and Electron Optics 124 (17), 3095 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2012.09.040
S. Asaduzzaman, M.F.H. Arif, K. Ahmed, P. Dhar. Highly sensitive simple structure circular photonic crystal fiberbased chemical sensor. In: IEEE Intern. WIE Conference on Electrical and Computer Engineering (WIECON-ECE) 2015, pp. 151–154.
https://doi.org/10.1109/WIECON-ECE.2015.7443884
M. Morshed, M.F.H. Arif, S. Asaduzzaman, K. Ahmed. Design and characterization of photonic crystal fiber for sensing applications. Eur. Sci. J. 11 (12), 228 (2015).
M. Morshed, M.I. Hasan, S.A. Razzak. Enhancement of the sensitivity of gas sensor based on microstructured optical fiber. Photonic Sensors 5, 312 (2015).
https://doi.org/10.1007/s13320-015-0247-y
F. Begum, Y. Namihira, S.A. Razzak, S. Kaijage, N.H. Hai, T. Kinjo, K. Miyagi, N. Zou. Design and analysis of novel highly nonlinear photonic crystal fibers with ultraflattened chromatic dispersion. Opt. Commun. 282, 1416 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2008.12.005
M.S. Habib, M.S. Habib, S.A. Razzak, M.A. Hossain. Proposal for highly birefringent broadband dispersion compensating octagonal photonic crystal fiber. Opt. Fiber Technol. 19, 461 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.yofte.2013.05.014
M.S. Habib, M.S. Habib, M.I. Hasan, S.A. Razzak. A single mode ultra flat high negative residual dispersion compensating photonic crystal fiber. Opt. Fiber Technol. 20, 328 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.yofte.2014.03.005
F. Zolla, G. Renversez, A. Nicolet, B. Kuhlmey, S. Guenneau, D. Felbacq, A. Argyros, S. Leon-Saval. Foundations f Photonic Crystal Fibers (World Scientific, 2005).
H. Ebendorff-Heidepriem, P. Petropoulos, S. Asimakis, V. Finazzi, R. Moore, K. Frampton, F. Koizumi, D. Richardson, T. Monro. Bismuth glass holey fibers with high nonlinearity. Opt. Express 12 (21), 5082 (2004).
https://doi.org/10.1364/OPEX.12.005082
C. Lecaplain, B. Orta¸c, G. Machinet, J. Boullet, M. Baumgartl, T. Schreiber, E. Cormier, A. Hideur. High-energy femtosecond photonic crystal fiber laser. Opt. Lett. 35 (19), 3156 (2010).
https://doi.org/10.1364/OL.35.003156
R. Holzwarth, T. Udem, T.W. H¨ansch, J.C. Knight, W.J. Wadsworth, P.S.J. Russell. Optical frequency synthesizer for precision spectroscopy. Phys. Rev. Lett. 85 (11), 2264 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.2264
J.M. Dudley, G. Genty, S. Coen. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber. Rev. Mod. Phys. 78 (4), 1135 (2006).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.78.1135
J. Park, S. Lee, S. Kim, K. Oh. Enhancement of chemical sensing capability in a photonic crystal fiber with a hollow high index ring defect at the center. Optics Express 19, 1921 (2011).
https://doi.org/10.1364/OE.19.001921
J. M. Fini. Microstructure fibres for optical sensing in gases and liquids. Meas. Sci. Technol. 15 (6), 1120 (2004).
https://doi.org/10.1088/0957-0233/15/6/011
H. Ademgil. Highly sensitive octagonal photonic crystal fiber based sensor. Optik-Intern. J. for Light and Electron Optics 125, 6274 (2014).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
