Optik fiber dalga kılavuzlarının yapı parametrelerinin incelenmesi

Yıl 2017, Cilt: 19 Sayı: 3, 70 - 76, 07.12.2017

Ali Çetin , Hamza Yaşar Ocak

https://doi.org/10.25092/baunfbed.363768

Öz

Optik fiber dalga kılavuzları silindirik
geometriye sahip, ışığın içinde yayıldığı fotonik devre elemanlarıdır. En genel
şekilde iki kısımdan meydana gelir. İç kısmı yüksek kırılma indisli çekirdek
olarak adlandırılan kısımdır. Bunu çevreleyen ikinci kısım daha düşük kırılma
indisine sahip olup örtü olarak adlandırılır. Optik fiberin özelliği bazı yapı
parametreleriyle tanımlanır. Sayısal açıklık, bu dalga kılavuzunun ışık toplama
kapasitesini belirler. Çekirdek ve örtünün kırılma indisleri, ışığın dalga kılavuzu
içinde ilerleyebilmesi için toplam iç yansımayı sağlar. Normalize olmuş
frekans, dalga kılavuzunda yayılan modları belirler. Çekirdek ve örtü kırılma
indisleri arasındaki farkı gösteren bağıl kırılma indis farkı, ışığı bu dalga
kılavuzunun nasıl kılavuzlandıracağını belirler. Bu çalışmada yukarıda
bahsedilen yapı parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Optik fiber, sayısal açıklık, kırılma indisi, dağılım

Investigation of structural parameters of optical fiber waveguides

Öz

Optical fiber waveguides with
cylindrical geometry are photonic circuit elements that light is guided inside.
It usually consists of two
parts. The inside part which is called
as core has high refractive index. The second part that is surrounding the core
has lower refractive index and that is called as cladding. The property of
optical fiber is defined by some structure parameters. The numerical aperture determines the light-gathering
capacity of this waveguide. Refractive indexes of the core and the cladding
provide total internal reflection in order to propagating the light inside
waveguide. Normalized frequency determines the modes that propagated in
waveguide. The relative refractive index difference which indicates the
difference between the core refractive index and the cladding refractive index
determine how guiding the light in this waveguide. In this study, the relations between the parameters that
are given above were investigated.

Anahtar Kelimeler

Optical fiber, numerical aperture, refractive index, dispersion

Kaynakça

• Topdemir, H.G., Işığın Öyküsü: Mitolojiden Matematiğe Işık Kuramlarının Tarihsel Gelişimi, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, Ankara, (2000).
• Hecht, J., City of Light: The Story of Fiber Optics, Oxford University Press, (2004).
• Ghatak, A. ve Thyagarajan, K., An Introduction to Fiber Optics, Cambridge University Press, (1998).
• Crisp, J., Introduction to Fiber Optics, Elsevier, (2005).
• Senior, J.M. ve Jamro, M.Y., Optical Fiber Communications: Principles and Practice, Pearson Education, (2009).
• Pollack, G.L. ve Daniel R.S., Electromagnetism, Addison-Wesley, (2002).
• Pasachoff, N. (Çeviri Uslu, L.), Alexander Grahambell bağlantı kurmak, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, (2000).
• Wilson, J. ve Hawkes, J.F.B., Optoelectronics: An Introduction, Prentice Hall, (1988).
• Kapany, N.S., Fiber Optics, Academic Press, NewYork-London, (1967).
• Kapany, N.S. ve Burke, J.J., Optical Waveguides, Academic Press, NewYork-London, (1972).
• Aydın, R., Lazer ve Temel Uygulamaları, Odtü Yayıncılık, (2016).
• Kao, K.C. ve Hockham, G.A., Dielectric Fibre Surface Waveguides for Optical Frequencies, Proceedings IEE, 113, 1151-1158, (1966).
• Yan, C., Huang, S.J., Miao, Z., Chang, Z., Zeng, J.Z. ve Wang, T.Y., 3D Refractive Index Measurements of Special Optical Fibers, Optical Fiber Technology, 31, 65-73, (2016).
• Peng, Y., Jia, H. ve Fang, L., Theoretical Analysis of Hollow Ring-Core Optical Fibre for Transmitting Orbital Angular Momentum Modes, Journal of Modern Optics, 64-18, 1818-1832, (2017).
• Wang, H., Chen, M.Y., Wu, X.S., Li, R.H., Cai, Z.M., Li, L.M., Yang, J.H., Zhu, Y.F. ve Fu, P.P., Single-Mode Operation in Few-Mode Optical Fibre Based on Resonant Coupling, Journal of Modern Optics, 64, 8, 866-870, (2017).
• Mishra, A.K., Kumar, M., Kumar, D. ve Singh, O., Modal Study of Plasma Cladded Cylindrical Optical Fiber, Journal of Electromagnetic Waves and Applications, 27, 7, 868-876, (2013).
• Çetin, A., Fiber optik dalga kılavuzlarında ışıyan enerji ölçümü, Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, (1998).
• Gloge, D., Weakly Guiding Fibers, Applied Optics, 10, 2252-2258, (1971).
• Matsumura, H., The Light Accaptance Angle of a Graded Index Fibre, Optical and Quantum Electronics, 7, 81-86, (1975).