- PII
- 10.31857/S0033849424120022-1
- DOI
- 10.31857/S0033849424120022
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 69 / Issue number 12
- Pages
- 1150-1161
- Abstract
- The exact hybrid modes of a coreless optical fiber are calculated. Spatial distributions of electromagnetic fields near the cladding surface are obtained. A comparison of radial, azimuthal, and longitudinal field components near the cladding surface is performed for the hybrid exact modes and approximate linearly polarized (LP) modes. The polarization characteristics of the modes are studied taking into account the longitudinal field component depending on the type of hybrid modes and mode numbers. The combination of hybrid modes forms modes similar to LP modes, which have an almost uniform linear polarization inside the fiber far from the cladding surface. It is shown that under the cladding surface the polarization of LP-like modes is also linear, but significantly non-uniform in azimuthal angle with a deviation of the polarization angle by up to 21о from the main direction of mode polarization. In addition, the role of the longitudinal field component near the cladding surface increases significantly, where its value can exceed the values of the transverse components.
- Keywords
- оптическое волокно волоконная мода оболочечная мода поверхностное поле гибридные моды
- Date of publication
- 16.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 13
References
- 1. Волоконно-оптические датчики / Под ред. Э. Удда. М.: Техносфера, 2008.
- 2. Chiang K. S., Liu Y., Liu Q., Rao Y. // Photonic Sensors. 2011. V. 1. № 3. P. 204.
- 3. Wu Z., Liu B., Zhu J., Liu J. et al. // Chinese Opt. Lett. 2020. V. 18. № 6. P. 061201.
- 4. Tripathi S. M., Kumar A., Varshney R. K. et al. // J. Lightwave Technol. 2009. V. 27. № 13. P. 2348.
- 5. Kogelnik H., Schmidt R. // IEEE J. Quantum Electronics. 1976. V. 12. № 7. P. 396.
- 6. Chiang K. S., Ng M. N., Liu Y., Li S. // Proc. Lasers Electro-Opt. Soc. 2000 Ann. Meeting, 15–16 Nov. Rio Grande. 2000. P. 836.
- 7. Chan F. Y.M., Chiang K. S. // J. Lightwave Technol. 2006. V. 24. № 2. P. 1008.
- 8. Kim M. J., Jung Y. M., Kim B. H. et al. // Opt. Express. 2007. V. 15. № 17. P. 10855.
- 9. Jung Y., Brambilla G., Murugan G. S., Richardson D. J. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. № 2. 021109.
- 10. Hong Z., Li X., Zhou L. et al. // Opt. Express. 2011. V. 19 № 5. P. 3854.
- 11. Wu Q., Semenova Y., Ma Y. // J. Lightwave Technol. 2011. V. 29. № 24. P. 3683.
- 12. Baiad M. D., Gagné M., Lemire-Renaud S. et al. // Opt. Express. 2013. V. 21. № 6. P. 6873.
- 13. Cai Z., Liu F., Guo T. et al. // Opt. Express. 2015. V. 23. № 16. P. 20971.
- 14. Schlangen S., Bremer K., Zheng Y. et al. // P. Soc. Photo-opt. Ins. 2018. V. 10681. 1068116.
- 15. Zhang W., Huang L., Gao F. et al. // Opt. Lett. 2012. V. 37. P. 1241.
- 16. Zhang C., Chiang K. S. // Opt. Eng. 2012. V. 51 № 7. 075001.
- 17. Иванов О. В., Никитов С. А., Гуляев Ю. В. // Успехи физ. наук. 2006. Т. 49. № 2. С. 167.
- 18. Lam P. K., Stevenson A. J., Love J. D. // Electron. Lett. 2000. V. 36. № 11. P. 967.
- 19. Bachim B. L., Ogunsola O. O., Gaylord T. K. // Opt. Lett. 2005. V. 30. № 16. P. 2080.
- 20. Chan F. Y. M., Kim M. J., Lee B. H. // J. Opt. Soc. Korea. 2005. V. 9. № 4. P. 135.
- 21. Yukun B., Kin S. C. // J. Lightwave Technol. 2005. V. 23 № 12. P. 4363.
- 22. Liu Y., Chiang K. S., Rao Y. J. et al. // Opt. Express. 2007. V. 15. № 26. P. 17645.
- 23. Xue W., Lu M., Jun Y., Yuan L. // Acta Optica Sinica. 2010. V. 30. № 12. P. 3391.
- 24. Abrishamian F., Morishita K. // IEICE T. Electron. 2015. V. 98. № 7. P. 512.
- 25. Юсупова Л. И., Иванов О. В. // Радиотехника. 2019. № 9. С. 74.
- 26. Xu X., Ouyang X., Zhou A. // Opt. Commun. 2019. V. 445. P. 1.
- 27. Бутов О. В., Томышев К. А., Нечепуренко И. А. // Успехи физ. наук. 2022. Т. 192. С. 1385.
- 28. Томышев К. А., Е. И. Долженко E. B., Бутов О. В. // Квант. электроника. 2021. Т. 51. № 12. С. 1113.
- 29. Tomyshev K. A., Tazhetdinova D. K., Manuilovich E. S., Butov O. V. // J. Appl. Phys. 2018. V. 124. № 113106.
- 30. Tomyshev K. A., Tazhetdinova D. K., Manuilovich E. S., Butov O. V. // Phys. Status Solidi. A. 2018. № 1800541.
- 31. Tomyshev K. A., Manuilovich E. S., Tazhetdinova D. K. // Sens. Actuators, A. 2020. V. 308. № 112016.
- 32. Manuilovich E. S., Tomyshev K. A., Butov O. V. // Sensors. 2019. V. 19. № 4245.
- 33. Liu Y., Chiang K. S., Liu Q. // Opt. Express. 2007. V. 15. № 10. P. 6494.
- 34. Kim M. J., Chan F. Y. M., Paek U. C., Lee B. H. // Proc. Optical Fiber Comm. Conf. and National Fiber Optic Engineers Conf. 5–10 March. 2006. Anaheim. P. 3.
- 35. Han Y. G., Lee S. B., Kim C. S., Jeong M. Y. // Opt. Lett. 2006. V. 31 № 6. P. 703.
- 36. Lo Y. L. // Opt. Eng. 2006. V. 45. № 12. Р. 125001.
- 37. Kritzinger R., Meyer J., Burger J. // S. Afr. J. Sci. 2011. V. 107. № 5/6. P. 703.
- 38. He Y. J., Chen X. Y. // IEEE Trans. 2013. V. NANO-12. № 3. P. 460.
- 39. Fang L., Jia H. // Opt. Express. 2014. V. 22. № 10. P. 16621.
- 40. Dong X. W., Feng S. C., Lu S. H. et al. // Acta Physica Sinica. 2007. V. 56. № 12. P. 7039.
- 41. Liu Q., Chiang K. S., Liu Y. // J. Lightwave Technol. 2008. V. 26. № 18. P. 3277.
- 42. Chiang K. S., Chan F. Y. M., Ng M. N. // J. Lightwave Technol. 2004. V. 22. № 5. P. 1358.
- 43. Zhang W., Huang L., Gao F., Bo F. // Opt. Express. 2013. V. 21. № 14. P. 1358.
- 44. Kawano K., Kitoh T. Introduction to Optical Waveguide Analysis: Solving Maxwell’s Equations and the Schrodinger Equation N. Y.: Wiley. 2001.
- 45. Iizuka K. Elements of the Photonics / N.Y.: Wiley. 2002.
- 46. Huang W. P. // J. Opt. Soc. Amer. A. 1994. V. 11. № 3. P. 963.
- 47. Erdogan T. // J. Opt. Soc. Amer. A. 1997. V. 14. № 8. P. 1760.
