Волоконно-оптические системы

Моделирование траекторий косых лучей в многомодовом тейперном оптическом волокне

А. А. Маковецкий, С. М. Попов, Д. В. Ряховский

Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Россия, Московская обл., 141190 Фрязино

Аннотация: В рамках модели геометрической оптики разработан алгоритм численного расчета траектории косого луча в существенно многомодовом тейперном оптическом волокне (ОВ) с прямолинейной образующей. С помощью данного алгоритма были смоделированы 3D траектории косых лучей в сужающемся тейперном ОВ с большим и меньшим диаметрами сердцевин – D/d = 400/200 мкм/мкм, длиной l_t = 10 см, с номинальной числовой апертурой NA = 0.42. Изучены апертурные свойства такого ОВ, режимы распространения луча по тейперу; выявлены "резонансные" виды траекторий. Проведены эксперименты по возбуждению косых лучей в тейпере с диаметрами сердцевин D/d = 2000/400 мкм/мкм, l_t = 30 см, с номинальной числовой апертурой NA = 0.22 при засветке с большего диаметра, качественно подтвердившие результаты численного моделирования.

Ключевые слова: тейпер, многомодовое оптическое волокно, 3D траектории косых лучей, "резонансные" виды траекторий, апертурные свойства.

Поступила в редакцию: 10.12.2024
Исправленный вариант: 11.02.2025
Принята в печать: 14.02.2025

 Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2025, 52:suppl. 4, S396–S406