Открытый доступ
Только для подписчиков
Измерение напряжённости электрических полей с помощью кольцевых резонаторов на базе щелевых волноводов с жидкокристаллическим заполнением
Аннотация
Рассмотрены принципы функционирования оптического датчика внешнего электрического поля на основе кольцевых микрорезонаторов. Микрорезонаторы базируются на полосковых волноводах с вертикальными и горизонтальными щелями, заполненными жидкокристаллическим материалом. Методом линий рассчитаны постоянные распространения и распределения полей мод указанных волноводов. Проанализировано влияние ширины и положения щелей волноводов и радиуса микрорезонаторов на чувствительность датчика.
Об авторах
И. А. Гончаренко
Университет гражданской защиты МЧС Беларуси
Россия
Россия
В. Н. Рябцев
Университет гражданской защиты МЧС Беларуси
Россия
Россия
Список литературы
1. Passaro V.M.N., Dell’Olio F., De Leonardis F. Electromagnetic field photonic sensors // Progress in Quantum Electronics. 2006. V. 30. P. 45-73.
2. Li C., Yoshino T. Optical voltage sensor based on electrooptic crystal multiplier // J. Lightwave Technol. 2002. V. 20. P. 843-849.
3. Gutiérrez-Martinez C., Santos-Aguilar J., Ochoa-Valiente R. An all-fiber and integrated optics electric field sensing scheme using matched optical delays and coherence modulation of light // Meas. Sci. Technol. 2007. V. 18. P. 3223-3229.
4. Togo H., Kukutsu N., Shimizu N., Nagatsuma T. Sensitivity-stabilized fiber-mounted electrooptic probe for electric field mapping // J. Lightwave Technol. 2008. V. 26. P. 2700-2705.
5. Bernier M., Gaborit G., Duvillaret L., Paupert A., Lasserre J.L. Electric field and temperature measurement using ultra wide bandwidth pigtailed electro-optic probes // Appl. Opt. 2008. V. 47. P. 2470-2476.
6. Li C., Reano R. M. Compact electric field sensors based on indirect bonding of lithium niobate to silicon microrings // Opt. Express. 2012. V. 20. No. 4. P. 4032-4038.
7. Czapla A., Bock W. J., Wolinski T. R., Mikulic P., Nowinowski-Kruszelnicki E., Dabrowski R. Improving the electric field sensing capabilities of the long-period fiber grating coated with a liquid crystal layer // Opt. Express. 2016. V. 24. No. 5. P. 5662-5673.
8. Mathews S., Farrell G., Semenova Yu. Liquid crystal infiltrated photonic crystal fibers for electric field intensity measurements// Appl. Opt. 2011. V. 50. No. 17. P. 2628-2635.
9. Tefelska M., Wolinski T. R., Ertman S., Milenko K., Laczkowski R., Siarkowska A., Domanski A. W. Electric field sensing with photonic liquid crystal fibers based on microelectrodes systems // J. Lightwave Technol. 2015. V. 33. No. 12. P. 2405-2411.
10. Almeida V. R., Xu Q., Barrios C. A., Lipson M. Guiding and confining light in void nanostructure // Opt. Lett. 2004. V. 29. No. 11. P. 1209-1211.
11. Barrios C. A., Gylfason K. B., Sanchez B., Griol A., Sohlström H., Holgado M., Casquel R. Slot-waveguide biochemical sensor // Opt. Lett. 2007. V. 32. No. 21. P. 3080-3082.
12. Passaro V. M. N., Dell’Olio F., Casamassima B., De Leonardis F. Guided-wave optical biosensors // Sensors. 2007. V. 17. P. 508-536.
13. Cheng N.-C., Ma Y.-F., Fu P.-H., Chin C.-C., Huang D.-W. Horizontal slot waveguides for polarization branching control // Appl. Opt. 2015. V. 54. No. 3. P. 436-443.
14. Viphavakit C., Komodromos M., Themistos C., Mohammed W. S., Kalli K., Rahman B. M. A. Optimization of a horizontal slot waveguide biosensor to detect DNA hybridization // Appl. Opt. 2015. V. 54. No. 15. P. 4881-4888.
15. Pfeifle J., Alloatti L., Freude W., Leuthold J., Koos C. Silicon-organic hybrid phase shifter based on a slot waveguide with a liquid-crystal cladding // Opt. Express. 2012. V. 20. No. 14. P. 15359-15376.
16. Гончаренко И. А., Киреенко В. П. Датчик температуры на основе щелевого волновода с жидкокристаллическим заполнением // Измерительная техника. 2013. № 5. С. 27-30.
17. Goncharenko I. A., Kireenko V. P., Marciniak M. Optimizing the structure of optical temperature sensors on the base of slot and double-slot ring waveguides with liquid crystal filling // Opt. Eng. 2013. V. 53. No. 7. P. 071802-1-071802-9.
18. Melnikova E. A. Theoretical modeling of orientation effects in liquid crystal layers // Proc. SPIE: 10th Intern. Conf. Nonlinear Optics of Liquid and Photorefractive Crystals (Alushta, 2004). 2005. V. 6023. P. 0D-1-0D-5.
19. Pregla R. The method of lines for the analysis of dielectric waveguide bends // J. Lightwave Technol. 1996. V. 14. No. 4. P. 634-639.
20. Goncharenko I. A., Helfert S. F., Pregla R. Radiation loss and mode field distribution in curved holey fibers // Intern. J. Electronics and Communications. 2005. V. 59. No. 3. P. 185-191.
21. Гончаренко И. А., Конойко А. И., Поликанин А. М. Датчик концентрации жидкостей на основе щелевых волноводных микрорезонаторов // Измерительная техника. 2010. № 5. С. 66-69.
Рецензия
Для цитирования:
Гончаренко И.А., Рябцев В.Н. Измерение напряжённости электрических полей с помощью кольцевых резонаторов на базе щелевых волноводов с жидкокристаллическим заполнением. Измерительная техника. 2018;(1):41-45.
Просмотров: 20
Послать статью по эл. почте 