ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group (ранее OSA) под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2023-90-12-111-117

УДК: 53.097

Подавление паразитной амплитудной модуляции в титан-диффузных волноводах на кристалле ниобата лития путём модификации их топологии

Ссылка для цитирования:

Шулепов В.А., Смирнова А.В., Вдовкин М.Е., Ильичев И.В., Стригалев В.Е. Подавление паразитной амплитудной модуляции в титан-диффузных волноводах на кристалле ниобата лития путём модификации их топологии // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 12. С. 111–117. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-12-111-117

 

Shulepov V.A., Smirnova A.V., Vdovkin M.E., Ilichev I.V., Strigalev V.E. Suppression of residual amplitude modulation in Ti:LiNbO3 integrated optical waveguides by changing its topology [ In Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 12. P. 111–117. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-12-111-117

Ссылка на англоязычную версию:
-
Аннотация:

Паразитная амплитудная модуляция в интегрально-оптических титан-диффузных волноводах на кристалле ниобата лития. Цель работы. Подавление паразитной амплитудной модуляции в волноводах на подложке ниобата лития при помощи модифицированной топологии. Метод. Модификация топологии волноводов заключается в формировании изгиба на входных и выходных участках, благодаря чему образуется угол между направлением излучения в области фазового модулятора и в области входного и выходного портов соответственно 3,47° и 1,43°. Такие значения углов не превосходят угол расходимости оптического излучения, определяемый числовой апертурой оптического волокна, однако, должна снизиться возможность прохождения оптического излучения из входного волокна в любое из выходных волокон через подложку интегрально-оптической схемы, минуя оптические волноводы. Основные результаты. Получено, что увеличивается плотность значений паразитной амплитудной модуляции в коробчатой диаграмме при формировании изгиба волноводов на входных и выходных участках интегрально-оптической схемы. Таким образом межквартильное расстояние значений паразитной амплитудной модуляции уменьшилось почти в два раза с 0,077% до 0,043%, а также разница между максимальным и минимальным значениями уменьшилась почти в два раза с 0,161% до 0,095%. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для повышения характеристик волоконно-оптических гироскопов и других устройств, имеющих в оптической схеме многофункциональную интегрально-оптическую схему на основе Ti:LiNbO3.

Ключевые слова:

волоконно-оптический гироскоп, интегрально-оптическая схема, паразитная амплитудная модуляция, волоконно-оптическая сенсорная система, волоконно-оптический фазовый интерферометрический датчик

Благодарность:

работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Госзадание № 2019-0923.

Коды OCIS: 250.3140, 250.4110, 250.4390, 130.3730, 130.4110

Список источников:
  1. Sanders G., Sanders S., Strandjord L. Fiber optic gyro development at Honeywell // Proc. SPIE. 2016. V. 9852. № 5. https://doi.org/10.1117/12.2228893
  2. Pavlath G.A. Fiber optic gyros past, present and future // International Conference on Optical Fiber Sensors. Beijing, China. 14–19 October 2012. V. 8421. https://doi.org/10.1117/12.966855
  3. Lefevre H., Steib A., Claire A. The fiber optic gyro 'adventure' at Photonetics, iXsea and now iXblue // Proc. SPIE. 2020. V. 11405. № 5. https://doi.org/10.1117/12.2560791
  4. Zhang C., Liu J., Zhang Z., Zheng Y., Xu X., Song J. Analysis of the influence of residual intensity modulation in the multifunction integrated optic circuit on fiber-optic gyroscopes performance // Ieee Sensors Journal. 2021. V. 21. № 21. (ноябрь). P. 23903–23910. https://doi.org/10.1109/jsen.2021.3117656
  5. Wooten E.L., Kissa K.M., Yi-Yan A., Murphy E.J., Lafaw D.A. A review of lithium niobate modulators for fiber-optic communications systems // IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 2000. V. 6. № 1. P. 69–82. https://doi.org/10.1109/ 10.1109/2944.826874
  6. Wang D., Sheng F. Residuary intensity modulation of the phase modulator in IFOG and its measurement // Opto-Electronic Engineering. 2007. V. 34 P. 26–29.
  7. Ishibashi C., Ye J., Hall J.L. Analysis/reduction of residual amplitude modulation in phase/frequency modulation by an EOM // Quantum Electronics and Laser science Conference. Long Beach. California United States. 19–22 May 2002. P. 91–92. https://doi.org/10.1109/QELS.2002.1031144
  8. Sanders S.J., Lewis J.E., Mosor S. et al. Systems and methods for environmentally insensitive High-Performance Fiber-Optic Gyroscopes // Patent US2013044328. Февраль 21. 2013.
  9. Liu J., Zhang C., Zheng Y., Song J., Gao F., Yang D. Suppression of nonlinear residual intensity modulation in multifunction integrated optic circuit for fiber-optic gyroscopes // Journal of Lightwave Technology. 2020. V. 6. P. 1572–1579. https://doi.org/ 10.1109/JLT.2020.2968478
  10. Gampp L., Zimmerman G., Martinez A. et al. Integrated optics chip having reduced surface wave propagation // US Patent 6,438,280 B1, 2000.
  11. Zhang Z., Felipe D., Brinker W., Kleinert M., Maese-Novo A. C/L-band colorless ONU based on polymer bidirectional optical subassembly // Journal of Lightwave Technology. 2015. V. 33. № 6. P. 1230–1234. https://doi.org/ 10.1109/JLT.2014.2377092
  12. Gao Z., Krombholz B., Dieckröger J. et al. Planar optical circuit // US Patent 7,373,030 B2. 2003.
  13. Караваев П.М., Ильичев И.В., Агрузов П.М., Тронев А.В., Шамрай А.В. Выделение поляризации в титан-диффузных волноводах на подложках ниобата лития // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. С. 33–39. https://doi.org/10.1134/S1063785016050266
  14. Kincaid B.E. Coupling of polarization-maintaining optical fibers to Ti:LiNbO3 waveguides with angled interfaces // Optics Letters. 1988. V. 13. № 5. P. 425–427. https://doi.org/10.1364/ol.13.000425
  15. Lefevre H.C. The fiber-optic gyroscope. 3rd ed. London: Artech House Applied Photonics Series, 2022. 439 p.
  16. Ильичев И.В., Тогузов Н.В., Шамрай А.В. Плазмон-поляритонный поляризатор на поверхности канальных одномодовых волноводов в ниобате лития // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. С. 97–103.
  17. Парфенов М.В., Тронев А.В., Ильичев И.В., Агрузов П.М., Шамрай А.В. Перераспределение оптической мощности в плечах волноводного Y-разветвителя при локальной внешней засветке подложки ниобата лития // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. С. 8–11. https://doi.org/10.21883/PJTF.2020.01.48855.18040
  18. Электронный ресурс URL: https://www.ixblue.com/wp-content/uploads/2022/01/tn-ram-effect-and-mitigation-technic.pdf (iXblue Photonics & Space / Residual Amplitude Modulation of optical phase modulator).