ОДНОМОДОВЫЙ ВОЛОКОННЫЙ СВЕТОВОД ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО МОДОВОГО ФИЛЬТРА Российский патент 1995 года по МПК C03B37/00 

Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано в волоконных линиях связи, а также при конструировании волоконных датчиков физических величин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является одномодовый волоконный световод для поляризационного модового фильтра, включающий световедущую жилу, отражающую оболочку, два нагружающие стержня круглой формы, расположенные по обе стороны от световедущей жилы и создающие в ней механические напряжения и внешнюю защитную оболочку плоской формы.

Основными недостатками известной конструкции световода является недостаточная степень затухания в световоде нежелательной поляризационной моды.

Цель изобретения увеличение коэффициента затухания нежелательной поляризационной моды в волоконном модовом фильтре.

Цель достигается тем, что в одномодовом волоконном световоде для поляризационного модового фильтра, включающем световедущую жилу, отражающую оболочку, два нагружающие стержня круглой формы, расположенные по обе стороны от световедущей жилы и создающие в ней механические напряжения и внешнюю защитную оболочку плоской формы, отражающая оболочка выполнена из материала, имеющего показатель преломления ниже на 2-5˙10^-3, чем показатель преломления защитной оболочки, и диаметром, равным 2-9 D_ж, где D_ж диаметр световедущей жилы.

На фиг. 1 показан поперечное сечение и профиль распределения показателя преломления вдоль оси у известной конструкции световода; на фиг.2 предлагаемая конструкция волоконного световода; на фиг.3 кривые спектральных потерь двух поляризационных мод в световодах с несогласованными по показателю преломления отражающей и защитной оболочками и с согласованными оболочками.

Одномодовый волоконный световод с большим двулучепреломлением содержит световедущую жилу 1, отражающую оболочку 2, нагружающие стержни 3 и плоскую защитную оболочку 4.

Профиль распределения показателя преломления вдоль оси у (фиг.1) показан кривой 5.

Предлагаемая конструкция световода (фиг.2) содержит отражающую оболочку 6, у которой показатель преломления ниже, чем показатель преломления защитной плоской оболочки 4. Профиль распределения показателя преломления по сечению световода показан кривой 7. В световоде с большим двулучепреломлением, имеющем согласованные отражающую и защитную оболочку, кривые спектральных потерь двух поляризационных мод показаны кривыми 8 (α_y) и 9 (α_x). Расщепление кривых спектральных потерь двух поляризационных мод происходит из-за того, что они имеют различные длины волн отсечки и чем больше двулучепреломление в световедущей жиле, тем больше разница длин волн отсечки у этих мод. Кривые спектральных потерь двух поляризационных мод для световода с несогласованными по показателю преломления защитной и отражающей оболочками показаны на фиг.3 кривыми 10 (α_y) и 11 (α_x). Пары кривых 10 и 11 значительно круче кривых 8 и 9 так как возрастание потерь двух поляризационных мод от длины волны является более резким. Именно из-за этого свойства волокон с несогласованными по показателю преломления отражающей и защитной оболочек поляризационные модовые фильтры с их использованием обладают лучшими характеристиками. Прямая α_o характеризующая моды (х-моды) и прямая α₁, характеризующая определенный уровень затухания у-моды показывают, что в диапазоне длин волн λ₁-λ₂ (фиг.3) модовый фильтр на основе заявленного световода имеет большее затухание нежелательной у-моды, чем модовый фильтр на основе известного световода.

Разница по показателю преломления между отражающей оболочкой и плоской защитной оболочкой в диапазоне 2-5˙10³ и диапазон диаметров отражающей оболочки 1-3 D_ж позволяет очень эффективно управлять кривизной спектральных потерь двух поляризационных мод. Эксперименты показывают, что если взять разницу по показателю преломления Δ n< 2˙10^-3 и диаметр отражающей оболочки D_обл. < 2D_ж, то кривые спектральных потерь двух поляризационных мод практически не отличаются от кривых спектральных потерь световода с согласованными оболочками. Если же взять Δ n > 2-5˙10^-3 и D_обол. > 2 D_ж, то резко возрастают потери проводимой моды световода. В световодах с несогласованными оболочками возможен однополяризационный режим работы даже без его изгиба.

Использование: волоконная оптика, волоконные линии связи, конструирование волоконных датчиков физических величин. Сущность изобретения: одномодовый волоконный световод для поляризационного модового фильтра содержит световедущую жилу, два нагружающие стержня круглой формы. Нагружающие стержни расположены по обе стороны от световедущей жилы и создают в ней механические напряжения. Световод содержит внешнюю защитную оболочку плоской формы. Отражающая оболочка выполнена из материала, имеющего показатель преломления ниже на 2-5·10^-3 чем показатель преломления защитной оболочки, и диаметром, равным 2 3 D_ж где D_ж диаметр световедущей жилы. 3 ил.

ОДНОМОДОВЫЙ ВОЛОКОННЫЙ СВЕТОВОД ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО МОДОВОГО ФИЛЬТРА, включающий световедущую жилу, отражающую оболочку, два нагружающих стержня круглой формы, расположенных по обе стороны от световедущей жилы и создающих в ней механические напряжения, и внешнюю защитную оболочку плоской формы, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента затухания нежелательной поляризационной моды в волоконном модовом фильтре, отражающая оболочка выполнена из материала, имеющего показатель преломления ниже на (2 5)· 10^-3, чем показатель преломления защитной оболочки, и диаметром, равном 2 3 диаметром световедущей жилы.