Akomodace stopy pole a numerické apertury mezi konvenčním jednovidovým optickým vláknem a vláknem s vysokou numerickou aperturou

Abstract

Cílem této bakalářské práce je rešerše parametru konvenčních jednovidových vláken SMF-28 a vláken UHNA (Ultra-High Numerical Aperture), která jsou význačná svojí vysokou numerickou aperturou. Dále jsou na základě teoretických předpokladů diskutovány a simulačních výstupů navrženy možnosti trvalého propojení konvenčních jednovidových vláken SMF-28 a~UHNA vláken pomocí vláknového taperování. Navržené propojení je realizováno pomocí CO2 laseru a porovnáno s optimalizovaným svářecím procesem bez využití taperů. K výrobě taperů byl použit svářecí systém na bázi CO$_2$ laseru Fujikura LZM--100. Vytvořené vzorky taperů byly vhodně zalomeny a navařeny na vlákno UHNA. Skutečné ztráty realizované optické trasy jsou poté vyhodnocovány pomocí metody přímého výkonu a metody OTDR. Získané hodnoty byly poté porovnávány s hodnotami modelu vytvořeného v simulačním prostředí BeamPROP. Řešení uvedené v této práci umožňuje trvalé spojení výše uvedených typů vláken s minimálními ztrátami spoje. Tato zapojení se uplatňují například pro aplikace připojení konvenčních vláken k optickému čipu či jinému optickému zařízení, které z důvodu rozměrů jader používaných konvenčních optických vláken není často možné připojovat přímo.

The purpose of this bachelor thesis is~research of conventional single-mode optical fibers SMF-28 and UHNA (Ultra-High Numerical Aperture) fibers, which are distinguished for their high numerical aperture value. Next, based on theoretical assumptions and simulation results, there~was discussed and suggested possibilities of single-mode fibers SMF-28 and UHNA fibers permanent join by fiber tapers. The suggested join is realized by CO2 laser and compare with optimized joining process without tapers use. Splicing system Fujikura LMZ-100 on CO2 laser base has been used for production of tapers. These created taper samples were broken in suitable way and spliced on UHNA fibers. The real loss of implemented optical route has been analyzed with direct power measurement method and OTDR method. Gained values have been compared with model values created in the simulation environment BeamPROP. The solution referred in this thesis allows permanent join with above--referred types of fibers with minimal splice loss. Such fibers splices are used for~example for~application of conventional optical fibers connecting with an optical chip or other optical device, which is not possible to connect directly due to the difference of core dimension at used conventional optical fibers.