Kokoupling Optik dan Gelombang Akustik melalui Elektrostrikatif

Kokoupling Optik dan Gelombang Akustik melalui Elektrostrikatif

Fenomena kokoupling antara medan optik dan gelombang akustik terjadi melalui elektrostrikatif. Pada saat ini, frekuensi sinar yang dipantulkan sedikit lebih rendah daripada frekuensi sinar asli; perbedaan frekuensi vB sesuai dengan frekuensi fonon yang dipancarkan. Ini disebut Pergeseran Frekuensi Brillouin. Fenomena ini telah digunakan untuk aplikasi sensor optik fiber.

Sprey Brillouin

Sprey Brillouin dapat terjadi spontan bahkan pada daya optik rendah. Hal ini berbeda dengan Stimulated Brillouin Scattering yang memerlukan daya optik yang cukup tinggi untuk terjadi. Di atas batas power tertentu, Stimulated Brillouin Scattering dapat merefleksikan sebagian besar dari power sinar asli. Tingkat daya optik pada saat stimulasi Brillouin dapat dinyatakan dengan rumus empiris berikut:

Pada saat ini, formula di atas digunakan untuk mengetahui tingkat daya optik yang diperlukan untuk stimulasi Brillouin dalam fiber tunggal.

Sprey Raman Stimulated (Sprey Nonlinear)

Sprey Raman stimulated adalah respons nonlinear glass fibers terhadap intensitas optik cahaya. Hal ini disebabkan oleh getaran kristal (atau glass) lattice. Sprey Raman stimulated menghasilkan fonon optik tinggi-frequency, berbeda dengan Brillouin scattering yang menghasilkan fonon akustik rendah dan sinar yang dipancarkan.

Ketika dua sinar laser dengan panjang gelombang yang berbeda (dan normalnya memiliki arah polarisasi yang sama) berjalan bersama-sama melalui medium Raman-aktif, sinar yang memiliki panjang gelombang yang lebih besar dapat mengalami amplifikasi optik seimbang dengan sinar yang memiliki panjang gelombang yang lebih kecil. Fenomena ini telah digunakan untuk amplifier Raman dan laser Raman.

Kokoupling Sprey Raman

Pada saat stimulasi Raman, kokoupling terjadi pada arah maju, sehingga daya optik tidak hilang ke penerima. Stimulated Raman Scattering juga memerlukan daya optik yang lebih tinggi daripada batas untuk terjadi. Formula berikut memberikan batas:

Pada saat ini, formula di atas digunakan untuk mengetahui batas daya optik yang diperlukan untuk stimulasi Raman dalam fiber tunggal.

Kerengkang Macrobending

Kerengkang macrobending terjadi ketika fiber dibentuk menjadi radius besar dari curvature relatif ke diameter fiber (bend yang besar). Bend-bend ini menjadi sumber hilang daya power ketika radius curvature kurang dari beberapa sentimeter.

Kerengkang dapat ditemui dalam tray splice atau kabel fiber yang telah dijangkit. Kerengkang tidak akan menyebabkan kerugi loss radiasi jika memiliki radius besar cukup.
Namun, ketika fiber dibentuk menjadi radius yang lebih kecil, radiasi mengakibatkan hilang daya power yang signifikan, seperti terlihat dalam gambar berikut.

Fiber Corning SMF-28e tunggal harus tidak dibentuk menjadi radius yang lebih kecil dari 3 inci. Fiber multimode grade-index 50um, seperti Corning Infinicor 600, harus tidak dibentuk menjadi radius yang lebih kecil dari 1,5 inci. Fiber multimode grade-index 62,5um, seperti Corning Infinicor 300, harus dibentuk menjadi radius yang lebih kecil dari 1 inci.

Kerengkang Microbending

Kerengkang microbending adalah bend-bend kecil dalam interface core-cladding. Bend-bend ini dapat terjadi selama deployment fiber atau akibat tekanan mekanik lokal yang diberikan pada fiber, seperti tekanan induksi oleh kabel fiber atau penenunan fiber di atas spool atau bobbin.

Kerengkang juga dapat terjadi dalam proses pembuatan fiber. Hal ini adalah curvatures yang tajam tapi mikroskopis yang mengakibatkan desplasemen axial beberapa micron (um) dan displasemen spatial beberapa millimeter.
Kerengkang microbending dapat menyebabkan hilang daya power yang signifikan, sehingga perlu dipertimbangkan dalam rancangan fiber.

Konsekuensi

Dalam kesimpulan, kokoupling antara medan optik dan gelombang akustik melalui elektrostrikatif dapat terjadi melalui Stimulated Brillouin Scattering dan Stimulated Raman Scattering. Dalam aplikasi sensor optik fiber, perlu dipertimbangkan kerengkang macrobending dan microbending yang dapat menyebabkan hilang daya power yang signifikan.

Leave a comment