Вышедшие номера
Фурье-анализ мод микроструктурных оптических волокон
Министерство образования Республики Беларусь, 1.15 Фотоника и электроника для инноваций, 2021116
Сотский А.Б. 1, Понкратов Д.В.1, Сотская Л.И. 2
1Могилевский государственный университет имени А.А. Кулешова, Могилев, Беларусь
2Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь
Email: ab_sotsky@mail.ru, d.v.ponkratov@yandex.ru, li_sotskaya@tut.by
Поступила в редакцию: 14 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 1 августа 2022 г.
Принята к печати: 12 августа 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.

В неупрощенной векторной форме сформулирован метод расчета мод микроструктурных оптических волокон, основанный на представлении продольных компонент полей мод на границах раздела сред в поперечном сечении волокна полиномами Фурье по угловым координатам. Амплитуды гармоник Фурье находятся из однородной алгебраической системы. Ее матричные элементы определяются на основании теоремы Грина и представляются интегралами от регулярных функций. Применимость метода ограничивается только требованием, чтобы контуры включений и внешней границы волокна описывались однозначными функциями угловых координат. В частном случае круглого диэлектрического волновода метод дает точное аналитическое решение волноводной задачи. Представлены оценки внутренней сходимости метода относительно порядка полиномов Фурье при расчете мод диэлектрического эллиптического волновода и микроструктурных волокон с эллиптическими включениями. Установлено, что на коэффициенты затухания мод существенно влияют как внутренняя микроструктура, так и внешняя граница волокна. Ключевые слова: микроструктурное волокно, теорема Грина, ряд Фурье, внутренняя сходимость, вытекающие моды. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53757.156-22
  1. J. Lai, S. Jiang. Appl. Comput. Harmon. Anal., 44 (3), 645 (2018). DOI: 10.1016/j.acha.2016.06.009
  2. W. Lu, Y.Y. Lu. J. Lightwave Technol., 30 (11), 1610 (2012). DOI: 10.1109/JLT.2012.2189355
  3. E. Pone, A. Hassani, S. Lacroix, A. Kabashin, M. Skorobogatiy. Opt. Express, 15 (16), 10231 (2007). DOI: 10.1364/OE.15.010231
  4. S.V. Boriskina, T.M. Benson, P. Sewell, A.I. Nosich. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 8 (6), 1225 (2002). DOI: 10.1109/JSTQE.2002.806729
  5. А.Б. Сотский. Теория оптических волноводных элементов (УО "МГУ им. А.А. Кулешова", Могилев, 2011)
  6. T.P. White, B.T. Kuhlmey, R.C. McPhedran, D. Maystre, G. Renversez, C.М. de Sterke, L.C. Botten. J. Opt. Soc. Am. B, 19 (10), 2322 (2002). DOI: 10.1364/JOSAB.19.002322
  7. B.T. Kuhlmey, T.P. White, G. Renversez, D. Maystre, L.C. Botten, C.M. de Sterke, R.C. McPhedran. J. Opt. Soc. Am. B, 19 (10), 2331 (2002). DOI: 10.1364/JOSAB.19.002331
  8. A.B. Sotsky, An Ying. Mogilev State A. Kuleshov University Bull. Ser. B., 59 (1), 42 (2022)
  9. А.Б. Сотский, Л.И. Сотская, В.П. Минкович, D. Monzon-Hernandez. ЖТФ, 79 (6), 103 (2009). [A.B. Sotsky, L.I. Sotskaya, V.P. Minkovich, D. Monzon-Hernandez. Tech. Phys., 54 (6), 865 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063784209060152]
  10. M.S. Sicacha, V.P. Minkovich, A.B. Sotsky, A.V. Shilov, L.I. Sotskaya, E.A. Chudakov. J. Eur. Opt. Soc.: Rapid Publ., 17, 24 (2021). DOI: 10.1186/s41476-021-00169-4
  11. Д. Маркузе. Оптические волноводы (Мир, М., 1974), с. 576. [Пер. с англ.: D. Marcuse. Light Transmission Optics (Van Nostrand Reinhold Company, NY.-Cincinnati-Toronto-London-Melbourne., 1972)]
  12. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике (Наука, М., 1977), c. 831. [Пер. с англ.: G. Korn T. Korn. Mathematical handbook (McGraw-Hill Book Company, NY.-SF-Toronto-London-Sydney., 1968)]
  13. Е.А. Иванов. Дифракция электромагнитных волн на двух телах (Наука, Минск, 1968)
  14. C. Yeh, F.I. Shimabukuro. The Essence of Dielectric Waveguides (Springer, NY., 2008)
  15. D. Marcuse. Theory of Dielectric Optical Waveguides (Academic Press, NY., 1974)
  16. M.J. Steel, T.P. White, C.M. de Sterke, R.C. McPhedran, L.C. Botten. Opt. Lett., 26 (8), 488 (2001). DOI: 10.1364/OL.26.000488
  17. А. Снайдер, Дж. Лав. Теория оптических волноводов (Радио и связь, М., 1987)
  18. M.J. Steel, R.M. Osgood. J. Lightwave Technol., 19 (4), 495 (2001). DOI: 10.1109/50.920847
  19. L. Wang, D. Yang. Opt. Express, 15 (14), 8892 (2007). DOI: 10.1364/OE.15.008892
  20. V.P. Minkovich, A.V. Kir'yanov, A.B. Sotsky, L.I. Sotskaya. J. Opt. Soc. Am. B, 21 (6), 1161 (2004). DOI: 10.1364/JOSAB.21.001161
  21. А.Б Сотский, Л.И. Сотская, О.А. Паушкина. Письма в ЖТФ, 36 (10), 81 (2010)
  22. Г. Агравал. Нелинейная волоконная оптика (Мир, М., 1996)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.