Р.В. Бударагин1, М.И. Курзенков2, А.А. Радионов3, З.Ю. Саласенко4

1-4 НГТУ им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород, Россия)

1 rbudaragin@mail.ru; 2 cheetah10@mail.ru; 3 radionow.aleck@yandex.ru; 4 zina.salasenko@mail.ru

Постановка проблемы. К световодам со вставками нестандартных волокон, активно применяющимся в волоконно-оптической технике, относятся такие структуры, как одномодовое волокно со вставками с сердцевиной меньшего радиуса, одномодовое волокно с двухслойной или четырехслойной оболочкой, волоконные брэгговские решетки (ВБР), а также длиннопериодные волоконные решетки (ДПВР) и их каскадное соединение. Использование этих структур позволяет создавать такие частотно-разделительные устройства, как спектральные селекторы в волоконных лазерах и волоконно-оптические фильтры. К достоинствам оптических устройств на основе вставок нестандартных волокон относятся высокая чувствительность, небольшие габаритные размеры, высокая точность измерений, быстродействие и устойчивость к электромагнитным помехам. Таким образом, разработка электродинамической модели волоконно-оптических фильтров на основе последовательно соединенных каскадных ДПВР с последующим применением высокоэффективных и теоретически обоснованных методов расчета спектральных характеристик этих функциональных узлов является актуальной задачей.

Цель. Предложить электродинамическую модель волоконно-оптического фильтра на основе интерферометра, состоящего из двух последовательно соединенных каскадных ДПВР.

Результаты. Представлена электродинамическая модель волоконно-оптического фильтра на основе интерферометра, состоящего из двух последовательно соединенных каскадных длиннопериодных волоконных решеток (ДПВР) показателя преломления сердцевины. Выполнен расчет единичной и каскадной ДПВР при совместном использовании метода частичных областей и метода декомпозиции. Приведен алгоритм расчета ДПВР показателя преломления.

Практическая значимость. Полученные результаты можно использовать при разработке оптических фильтров.

Бударагин Р.В., Курзенков М.И., Радионов А.А., Саласенко З.Ю. Оптический фильтр на основе каскадных длиннопериодных волоконных решеток показателя преломления сердцевины // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 11. С. 192−201. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202311-24

1. Васильев С.А., Медведков О.И., Королев И.Г. и др. Волоконные решетки показателя преломления и их применения // Квантовая электроника. 2005. № 12. С. 1085–1103.
2. Беринцев А.В., Злодеев И.В., Иванов О.В. и др. Исследование спектров пропускания длиннопериодных волоконных решеток под воздействием высоких температур // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 4-4. С. 1081-1085.
3. Бутов О.В., Базакуца А.П., Чаморовский Ю.К. и др. Полностью волоконный высокочувствительный датчик изгиба для атомной промышленности // Фотон-экспресс. 2019. № 6(158). С. 26-27.
4. Vengsarcar M., et al. Long period fiber gratings as band rejection filters // Journal of Lightwave Technology. 1996. V. 14. № 1.
   P. 58–65.
5. Бударагин Р.В., Раевский А.С. Электродинамический расчет длинопериодных волоконных решеток // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15. № 2. C. 42-48.
6. Бударагин Р.В. Методика расчета задачи дифракции на диэлектрической неоднородности в экранированном волноводе методом частичных областей// Антенны. 2016. № 4(224). С. 67-73.
7. Ибрагимов Д.Н., Турчак Е.Е. Об одном методе декомпозиции в задаче быстродействия для линейной дискретной системы с ограниченным управлением // Моделирование и анализ данных. 2019. № 4. С. 157–161.
8. Никольский В.В., Никольская Т.И. Декомпозиционный подход к задачам электродинамики. М.: Наука. 1983. 304 с.
9. Бударагин Р.В., Саласенко З.Ю., Курзенков М.И. Электродинамический расчет базовых неоднородностей на основе волоконных световодов при проектировании датчиков для атомной отрасли // Сб. материалов XV науч.-технич. конф. молодых специалистов Росатома «Высокие технологии атомной отрасли. Молодежь в инновационном процессе» [Электронный ресурс]. Электрон. дан. 30 Мб. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». 2021. С. 178–182.
10. Бударагин Р.В. О методике расчета задачи дифракция на диэлектрической неоднородности в экранированном волноводе методом частичных областей // Антенны. 2016. № 2 (227). С. 83–90.
11. Бударагин Р.В., Курзенков М.И., Радионов А.А., Саласенко З.Ю. Расчет двухкаскадной длиннопериодной волоконной решетки показателя преломления // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25. № 3. С. 73-81.
12. Чен С., Жао К., Лиу Л. и др. Перестраиваемый многополосный оптический фильтр на основе последовательно соединенных длиннопериодных волоконных решеток // Письма в Журнал технической физики. 2005. Т. 31. № 5. С. 76-83.