Stato della ricerca di grate fotoniche in fibra di cristallo

La grata fotonica in fibra di cristallo ha la sua inevitabilità storica. Si dice che la produzione di reticoli in fibra di cristallo fotonica abbia inevitabilità storica, perché la scienza e la tecnologia sono in via di sviluppo continuo. Quando vengono scoperte nuove sostanze, ci saranno nuove scoperte nelle sostanze correlate che circondano questa sostanza, cioè quando i cristalli fotonici sono stati scoperti e prodotti nuovi e nuovi materiali. Il reticolo di fibre che circonda i cristalli fotonici produrrà nuovi materiali: reticoli fotonici in fibra di cristallo.

Da quando Hill 1978 ha prodotto il primo reticolo in fibra, i reticoli in fibra sono entrati rapidamente in tutte le sfere della vita, in particolare la comunicazione in fibra ottica e il rilevamento della fibra ottica, e la sua applicazione ha portato un salto qualitativo al rilevamento delle fibre. L'FBG si forma modificando l'indice di rifrazione scritto in una parte della posizione del nucleo della fibra ottica in una determinata funzione, in modo che il nucleo e il rivestimento producano diverse efficienze di accoppiamento tra diverse modalità (riflesse sulla linea di trasmissione e sul linea di riflessione). Le caratteristiche. Può essere ampiamente utilizzato nel rilevamento e nel monitoraggio del sistema di sensori, come il monitoraggio in tempo reale della pressione sul ponte per garantire la sicurezza del ponte, che viene utilizzato principalmente a pressioni diverse, il reticolo in fibra produrrà un leggero cambiamento dell'indice di rifrazione, Il piccolo cambiamento dell'indice di rifrazione farà sì che la lunghezza d'onda centrale dello spettro di trasmissione (o spettro di riflessione) del reticolo di fibre si muova di diversi nm, e quindi conosca il ponte per sopportare la pressione in tempo reale. Oltre all'ispezione di sicurezza di strutture pubbliche come i ponti, può essere applicato anche in molti settori come allarme, biosensori e dispositivi medici. L'ampia applicazione di reticoli in fibra di Bragg ha promosso l'ulteriore maturazione e sviluppo della sua teoria e ha gettato solide basi teoriche per i reticoli fotonici in fibra di cristallo.

Nel 1987 Yablonovith propose dei cristalli fotonici, che attirarono immediatamente l'attenzione di molti scienziati. Hanno capito profondamente che ciò avrebbe causato cambiamenti nei prodotti industriali. La disposizione della costante dielettrica periodica del cristallo fotonico farà sì che il fotone sia simile all'elettrone nel cristallo per generare la banda di energia e generare il bandgap fotonico, in modo che l'era dell'elettricità sia ben nell'era della luce. Con l'anelito della gente per l'età della luce, l'analisi teorica e i metodi di produzione dei cristalli fotonici si stanno rapidamente sviluppando. Ben presto, le fibre di cristallo fotoniche furono proposte nel 1992, e nel 1996 Knight e altri produssero il primo cristallo fotonico. Le fibre ottiche hanno rivoluzionato le fibre ottiche tradizionali. Risolve il problema che ha sempre causato mal di testa nella tradizionale fibra ottica. Per esempio, il problema della perdita di flessione, la fibra ottica tradizionale è l'uso della luce nella trasmissione al confine tra il rivestimento e il mondo esterno per generare una riflessione totale per trasmettere segnali ottici, se la fibra è piegata per qualche motivo, questo sarà rendere la luce nell'interfaccia L'interfaccia non soddisfa la condizione di riflessione totale e viene trasmessa principalmente al mondo esterno, perdendo così il segnale. Le fibre fotoniche di cristallo sono diverse. La teoria del gap di banda della fibra di cristallo fotonica indica che se la luce trasmessa cade esattamente sul gap di banda del cristallo fotonico, la luce non può propagarsi nel cristallo fotonico indipendentemente dal fatto che la fibra sia piegata o piegata. Si possono verificare grandi perdite. Ad esempio, le caratteristiche di dispersione controllabili delle fibre di cristallo fotonico possono attenuare i requisiti delle sorgenti luminose a trasmissione di fibre ottiche. L'uso diffuso di fibre di cristallo fotoniche prevede anche la generazione di reticoli di fibre fotoniche di cristallo.

Presto, nel 1999, Eggleton et al. ha prodotto il primo reticolo di fibra di cristallo fotonico in laboratorio e ha studiato e misurato le sue caratteristiche. La sua produzione di successo ha aperto la porta al tema delle griglie fotoniche in fibra di cristallo. Successivamente, quasi ogni anno, diversi scienziati hanno creato reticoli di fibra di cristallo fotonici diversi. Guardando la situazione generale, il reticolo di fibre fotoniche di cristallo è in realtà un inevitabile risultato scientifico e tecnologico della tecnologia premessa. Questa collezione di varie tecnologie (reticolo di fibre, cristallo fotonico, fibra di cristallo fotonica) e reticolo integrato di fibre di cristallo fotonico, ha i vantaggi di varie tecnologie, ma soddisferà anche i bisogni della società.

Stato della ricerca di grate fotoniche in fibra di cristallo in Cina

Per i reticoli fotonici in fibra di cristallo, la Cina ha fatto anche molte ricerche su di esso e ha ottenuto ottimi risultati di ricerca. Nei primi tempi, l'Institute of Modern Optics dell'università di Nankai ha realizzato la fabbricazione di un reticolo di fibre di Bragg usando un metodo di maschera di fase in una fibra di cristallo fotonica trattata con sensibilizzazione all'idrogeno ad alta pressione. Nel 2004, Zhi et al. ha dimostrato che l'analisi di simulazione del reticolo di fibre a lungo periodo basata su fibre a lungo periodo ha dimostrato che la lunghezza d'onda di risonanza del reticolo a fibra lunga ha una variazione non monotona rispetto al periodo di reticolazione e, per un certo periodo di reticolazione, può esserci lunghezza d'onda di risonanza multipla. Nel 2005, Fu et al. utilizzato un laser ultravioletto a femtosecondi per scrivere un reticolo di fibra di Bragg su una fibra di cristallo fotonico di silicio puro e il metodo di scrittura di un reticolo con una perdita di trasmissione di 10 dB e un indice di rifrazione medio maggiore di 4 × 10-4. Wang et al. utilizzo di impulsi laser CO2 per scrivere reticoli in fibra a lungo termine con sensibilità alla deformazione elevata (-7,6 / min) e sensibilità a bassa temperatura (3,91 / oC) su fibre di cristallo fotoniche. I sensori realizzati con reticoli in fibra di lungo periodo possono ridurre efficacemente la sensibilità incrociata tra stress e temperatura e l'errore di misurazione della deformazione indotta dalla temperatura è di soli 0,5 με / oC senza l'uso di tecniche di compensazione. Nel 2007, Li Yan et al. ha usato il metodo di propagazione del fascio per studiare le caratteristiche di taglio della modalità delle griglie di Bragg in fibra di cristallo fotonico drogato solido. Le tre condizioni in cui la modalità di risposta di ordine elevato eccitata è soddisfatta nel reticolo di Bragg in fibra di cristallo fotonica sono date: la condizione di corrispondenza di fase, il campo elettrico si sovrappongono nella regione di reticolo e la corrispondente modalità di risposta da eccitare (cioè soddisfare la relazione di disuguaglianza : Vpcf> π). Nel 2008, Wang et al. con successo fabbricati reticoli di lungo periodo su fibre fotoniche bandgap hollow-core utilizzando laser ad impulsi CO2 ad alta frequenza a ciclo breve. L'analisi delle sue caratteristiche mostra che questo GPL presenta anche un'elevata sensibilità alla deformazione e un'insensibilità alla temperatura, alla flessione e all'indice di rifrazione. Può essere utilizzato per creare sensori di deformazione senza i problemi di sensibilità incrociata di temperatura, curvatura e indice di rifrazione. Li Zhiquan et al. ha proposto il concetto e il metodo di analisi del cristallo fotonico per studiare il reticolo di fibre di campionamento. Le caratteristiche dello spettro di riflessione del reticolo di fibre di campionamento sono state studiate dal punto di vista del cristallo fotonico e confrontate con i risultati ottenuti con il metodo della matrice di trasmissione del reticolo di fibre di campionamento. Sono state ottenute le caratteristiche dell'analisi teorica utilizzando cristalli fotonici e l'analisi utilizzando la tradizionale teoria di accoppiamento di modelli. Jin et al. utilizzato un laser ad eccimeri Arf da 193 nm per scrivere reticoli Bragg in PCF drogati con erbio ad alto drogaggio, che ha notevolmente migliorato l'efficienza del reticolo di gate e l'intero tempo di esposizione è durato meno di 180 secondi. Nel 2009, Zhang et al. propagazione del fascio usato per studiare l'effetto dei pori interstiziali su un reticolo di Bragg a fibra fotonica drogata con erbio. L'analisi mostra che i pori interstiziali possono portare la lunghezza d'onda di risonanza di Bragg a spostarsi su una lunghezza d'onda corta, aumentando la differenza tra il valore di lunghezza d'onda del centro di Bragg λB e il valore di lunghezza d'onda λ1 del lobo laterale più vicino (cioè, λB-λ1), e può anche influenzare il coefficiente di accoppiamento. Ora il reticolo fotonico in fibra di cristallo è diventato un tema caldo nel mondo. Sempre più scienziati in Cina ci hanno investito, apportando contributi eccezionali alla scienza e alla tecnologia cinese.