Ocena jakości wykonania światłowodu PCF - badania generacyjne

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych jest jednym z nielicznych polskich ośrodków wytwarzających światłowody fotoniczne do zastosowań specjalnych. Włókna PCF zbudowane ze szkła metafosforanowego z rdzeniem domieszkowanym jonami iterbu o skomplikowanej strukturze wewnętrznej mogą ulegać mechanicznym uszkodzeniom podczas procesu wyciągania. Przydatność wytworzonych włókien PCF do zastosowań specjalnych (innych niż telekomunikacyjne) wymaga określenia ich jakości. W przedstawionej pracy zaproponowano sposób kontroli jakości wytwarzanych włókien PCF, poprzez badania generacyjne na laboratoryjnym stanowisku laserowym. Badaniom poddano, wybrane losowo, dwa krótkie odcinki włókna PCF o długości 220 mm. Promieniowanie lasera półprzewodnikowego z wyjściem światłowodowym o długości fali λ = 976 ± 5 nm posłużyło do jednostronnego pompowania włókna PCF. Układ rezonatora tworzył światłowód, którego powierzchnie czół wykorzystano jako wewnętrzne zwierciadła laserowe (wykorzystano zjawisko 4% odbicia Fresnela). Rozdzielenie promieniowania pompy i promieniowania generacji λ = 1020 nm zrealizowano za pomocą zwierciadła dichroicznego. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów uzyskano informację o jakości obu próbek włókna PCF oraz określono przyczynę braku generacji jednego z nich. Zaproponowana metoda w prosty i szybki sposób umożliwia kontrolę jakości wytworzonych światłowodów fotonicznych.

The Institute of Electronic Materials Technology is one of the few Polish centres producing photonic fibres for special applications. PCF fibres made of metaphosphate glass doped with ytterbium ions with a complex internal structure may be subject to mechanical damage during pulling. The usefulness of the manufactured PCF fibres for applications other than telecommunication is inextricably linked with a prior determination of their quality. This study proposes a method for controlling this parametre, using a laboratory laser setup. Two randomly selected PCF fibres, the short length of which was 220 mm, were studied in the performed tests. The radiation of a fibre pigtailed laser diode emitting at the wavelength λ = 976 ± 5 nm was pumped unilaterally into the PCF fibre. A laser resonator was created by the surfaces of the fibre ends 4% Fresnel reflection was used). The separation of the pump radiation and the radiation at λ = 1020 nm was realized using a dichroic mirror. The results of the experiments provide information about the quality of PCF fibre samples and make it possible to identify the cause of the generation lack of one of them. The proposed method is a simple and fast way allowing to control the quality of the manufactured photonic optical fibres.