Estado de Pesquisa de Grades de Fibra de Cristal Fotônica

A grade de fibra de cristal fotônica tem sua inevitabilidade histórica. Diz-se que a produção de grelhas de fibra de cristal fotônico tem inevitabilidade histórica, porque a ciência e a tecnologia estão em processo de desenvolvimento contínuo. Quando novas substâncias são descobertas, haverá novas descobertas em substâncias relacionadas que envolvem essa substância, isto é, quando cristais fotônicos Novos e novos materiais foram descobertos e produzidos. A grade de fibra que envolve os cristais fotônicos produzirá novos materiais - grades fotônicas de fibra de cristal.

Desde que a Hill 1978 produziu a primeira grade de fibra, as redes de fibra entraram rapidamente em todas as classes, especialmente comunicação por fibra ótica e sensoriamento por fibra ótica, e sua aplicação trouxe um salto qualitativo para o sensoriamento de fibra. A FBG é formada pela alteração do índice de refração escrito em uma parte da posição do núcleo da fibra óptica em uma determinada função, de modo que o núcleo e o revestimento produzem diferentes eficiências de acoplamento entre diferentes modos (refletidos na linha de transmissão e linha de reflexão). As características. Ele pode ser amplamente utilizado na detecção e monitoramento do sistema de sensores, como monitoramento em tempo real da pressão na ponte para garantir a segurança da ponte, que é usada principalmente em diferentes pressões, a grade de fibra irá produzir uma ligeira alteração no índice de refração, A pequena mudança do índice de refração fará com que o comprimento de onda central do espectro de transmissão (ou espectro de reflexão) da grade de fibra se mova por vários nm, e então saiba que a ponte suporta a pressão em tempo real. Além da inspeção de segurança de instalações públicas, como pontes, ela também pode ser aplicada em muitos setores, como alarme, biosensor e dispositivos médicos. A extensa aplicação de grades Bragg de fibra promoveu o amadurecimento e o desenvolvimento de sua teoria e estabeleceu uma base teórica sólida para as grelhas fotônicas de fibra de cristal.

Em 1987, Yablonovith propôs cristais fotônicos, que imediatamente atraíram a atenção de muitos trabalhadores científicos. Eles perceberam profundamente que isso causaria mudanças nos produtos industriais. O arranjo da constante dielétrica periódica do cristal fotônico fará com que o fóton seja similar ao do elétron no cristal para gerar a banda de energia e gerar o band-gap fotônico, de modo que a era da eletricidade esteja dentro da era da luz. Com o anseio das pessoas pela idade da luz, a análise teórica e os métodos de produção dos cristais fotônicos estão se desenvolvendo rapidamente. Logo, fibras de cristal fotônico foram propostas em 1992, e em 1996 Knight e outros produziram o primeiro cristal fotônico. As fibras ópticas revolucionaram as fibras ópticas tradicionais. Ele resolve o problema que sempre causou dores de cabeça na fibra óptica tradicional. Por exemplo, o problema da perda de flexão, a fibra óptica tradicional é o uso de luz na transmissão para o limite entre o revestimento e o mundo externo para gerar reflexão total para transmitir sinais ópticos, se a fibra é dobrada por algum motivo, isso faça a luz na interface A interface não satisfaz a condição de reflexão total e é principalmente transmitida para o mundo externo, perdendo assim o sinal. Fibras de cristal fotônico são diferentes. A teoria do gap band de fibra de cristal fotônico mostra que, se a luz transmitida cai exatamente no intervalo de bandas do cristal fotônico, a luz não pode se propagar no cristal fotônico, independentemente de a fibra estar torta ou curvada. Grandes perdas podem ocorrer. Por exemplo, as características de dispersão controláveis de fibras de cristal fotônico podem relaxar os requisitos de fontes de luz de transmissão de fibra óptica. O uso generalizado de fibras de cristal fotônico também prevê a geração de grelhas fotônicas de fibra de cristal.

Logo, em 1999, Eggleton et al. produziu a primeira grade de fibras de cristal fotônico no laboratório e investigou e mediu suas características. Sua produção bem-sucedida abriu a porta para o assunto das grelhas de fibra de cristal fotônico. Subsequentemente, quase todos os anos, diferentes cientistas criaram diferentes grelhas de fibra de cristal fotônico. Olhando para a situação geral, a grade de fibra de cristal fotônica é, na verdade, uma conquista científica e tecnológica inevitável da tecnologia das premissas. Esta coleção de várias tecnologias (grade de fibra, cristal fotônico, fibra de cristal fotônico) e grade de fibra de cristal fotônica integrada, possui as vantagens de várias tecnologias, além de atender às necessidades da sociedade.

Estado da Pesquisa de Grades de Fibra de Cristal Fotônica na China

Para as grelhas de fibra de cristal fotônico, a China também fez muita pesquisa e alcançou resultados de pesquisa muito bons. Nos primeiros dias, o Instituto de Óptica Moderna da Universidade de Nankai realizou a fabricação de uma grade de fibra de Bragg usando um método de máscara de fase em uma fibra de cristal fotônico tratada com sensibilização a hidrogênio de alta pressão. Em 2004, Zhi et al. mostraram que a análise de simulação de grade de fibra de longo período com base em fibra mostrou que o comprimento de onda ressonante da grade de fibra de longo período tem uma alteração não monotônica no período de grade e, para um certo período de grade, pode haver comprimento de onda ressonante múltiplo. Em 2005, Fu et al. usei um laser de femtosegundo ultravioleta para escrever uma grade de Bragg em fibra de cristal fotônica de silício puro, e o método de escrever uma grade com uma perda de transmissão de 10 dB e uma mudança média do índice de refração maior que 4 × 10-4. Wang et al. usaram pulsos de laser de CO2 para escrever redes de fibra de longo período com alta sensibilidade à deformação (-7,6pm / με) e sensibilidade a baixa temperatura (3,91 / oC) em fibras de cristal fotônico. Sensores feitos com redes de fibra de longo período podem efetivamente reduzir a sensibilidade cruzada entre tensão e temperatura, e o erro de medição de deformação induzida pela temperatura é de apenas 0,5 με / oC sem o uso de técnicas de compensação. Em 2007, Li Yan et al. usaram o método de propagação de feixe para estudar as características de corte de modo de grelhas de Bragg de fibra de cristal fotoprotegidas dopadas com sólidos. As três condições que o modo de resposta de alta ordem excitado é satisfeito na grade de Bragg de fibra de cristal são dadas: a condição de correspondência de fase, o campo elétrico se sobrepõe na região de grade e o modo de resposta correspondente a ser excitado (ie satisfaz a relação de desigualdade : Vpcf> π). Em 2008, Wang et al. fabricou com sucesso grelhas de longo período em fibras de bandgap fotônico de núcleo oco usando lasers pulsados de CO2 de ciclo curto de alta frequência. A análise de suas características mostra que este GLP também apresenta alta sensibilidade à deformação e insensibilidade à temperatura, à flexão e ao índice de refração. Ele pode ser usado para fazer sensores de deformação sem os problemas de sensibilidade cruzada de temperatura, curvatura e índice de refração. Li Zhiquan et al. propuseram o conceito e método de análise de cristais fotônicos para estudar as redes de fibra de amostragem. As características do espectro de reflexão da rede de fibra de amostragem foram estudadas sob a perspectiva do cristal fotônico e comparadas com os resultados obtidos pelo método de matriz de transmissão de redes de fibras de amostragem. As características da análise teórica utilizando cristais fotônicos e a análise usando a teoria tradicional de modelo-acoplamento foram obtidas. Jin et al. usaram um laser de excimer ArF de 193 nm para escrever grades de Bragg em PCFs dopados com érbio dopados com alto teor de érbio, o que melhorou muito a eficiência da grade de comportas, e todo o tempo de exposição durou menos de 180 segundos. Em 2009, Zhang et al. propagação de feixe usado para estudar o efeito dos poros intersticiais em uma grade de Bragg de fibra de cristal fotônica dopada com érbio. A análise mostra que os poros intersticiais podem fazer com que o comprimento de onda de ressonância de Bragg mude para um comprimento de onda curto, aumentando a diferença entre o valor de comprimento de onda central de Bragg λB e o valor de comprimento de onda λ1 do lóbulo vizinho mais próximo (ie, λB −1) também pode afetar o coeficiente de acoplamento. Agora grade de fibra de cristal fotônica tornou-se um tema quente no mundo. Mais e mais cientistas na China investiram nele, fazendo contribuições extraordinárias para a ciência e tecnologia da China.