Спектральные и пространственные свойства волоконных фотоиндуцированных решеток показателя преломления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Королев, Иван Геннадьевич

• Королев, Иван Геннадьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Королев, Иван Геннадьевич

Введение.

Глава 1. Волоконные решетки показателя преломления (обзор литературы).

1.1. Фоточувствительность волоконных световодов.

1.2. Типы волоконных решеток показателя преломления.

1.3. Волоконные брэгговские решетки.

1.3.1. Методы изготовления брэгговских решеток.

1.3.2. Методы исследования спектральных и пространственных характеристик брэгговских решеток.

1.3.3. Свойства волоконных брэгговских решеток.

1.3.4. Типы брэгговских решеток и их применения.

1.4. Волоконные решетки с большим периодом.

1.4.1. Методы изготовления длиннопериодных решеток.

Л 1.4.2. Свойства длиннопериодных решеток.

1.4.3. Применения длиннопериодных решеток.

1.5. Выводы.

Глава 2. Численное моделирование спектральных свойств волоконных брэгговских решеток.

2.1. Теория волоконных брэгговских решеток.

2.2. Алгоритм численного моделирования свойств решеток.

2.3. Программа для расчета спектральных свойств брэгговских решеток

2.4. Примеры моделирования спектральных свойств брэгговских решеток.

2.5. Использование численного моделирования в технологии записи брэгговских решеток.

2.5.1. Лабораторная установка для записи волоконных брэгговских ^ решеток в схеме с интерферометром Ллойда.

2.5.2. Запись брэгговских решеток с заданной длиной волны в световодах с различными волноводными характеристиками.

Ю 2.5.3. Запись брэгговских решеток с удаленными резонансными длинами волн.

2.5.4. Определение контраста в брэгговской решетке и интерференционной картине УФ-излучения.

2.5.5. Расчет спектрального положения резонансов, связанных с возбуждением оболочечных мод на структуре решетки.

2.6. Выводы.

Глава 3. Численное моделирование и разработка длиннопериодных волоконных решеток различных типов.

3.1. Теория длиннопериодных волоконных решеток.

3.2. Численное моделирование спектральных свойств длиннопериодных решеток.

3.2.1. Результаты расчета и их анализ.

3.3. Установка для записи длиннопериодных решеток.

3.3.1. Описание программного обеспечения для управления iш установкой.

3.4. Реализованные решеточные структуры и сравнение теории с экспериментом.

3.4.1. Типы длиннопериодных решеток по профилю наведенного показателя преломления.

3.5. Применения изготовленных длиннопериодных решеток.

3.5.1. Длиннопериодные решетки в двулучепреломляющем волоконном световоде в качестве спектрального поляризационного фильтра.

3.5.2. Фазосдвинутая длиннопериодная решетка в качестве узкополосного пропускающего фильтра.

3.5.3. Сглаживание спектра усиления эрбиевого волоконного усилителя.

3.6. Выводы.

Глава 4. Измерение пространственных характеристик волоконных брэгговских решеток.

4.1. Метод измерения дифрагированного на решетке излучения.

4.2. Метод оптической пространственной рефлектометрии.

4.3. Результаты измерений локальных пространственных характеристик брэгговских решеток.

4.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Спектральные и пространственные свойства волоконных фотоиндуцированных решеток показателя преломления»

История развития волоконной оптики, как и история развития науки и техники в целом, состоит из ряда этапов. Эти этапы характеризуются тем, что в начале каждого из них на основании накопленных за предшествующий период времени экспериментальных и теоретических результатов возникает новая плодотворная идея, которая качественно изменяет состояние и направленность исследований. В течение нескольких лет (даже десятков лет) происходит бурное развитие науки и техники, основанное на использовании этой идеи. В конечном итоге, когда основные результаты уже получены, наблюдается некоторое насыщение и спад интереса к рассматриваемому вопросу. Этот период продолжается до рождения новой идеи, после чего ситуация повторяется.

Такими основополагающими научными и техническими идеями в развитии волоконной оптики явились:

• разработка полупроводниковых лазеров;

• работы по исследованию мод цилиндрических световодов;

• работы по оценке предельных потерь в волоконных световодах из кварцевого стекла;

• получение компанией Corning Glassworks световодов с затуханием менее 20 дБ/км;

• разработка волоконных эрбиевых усилителей;

• разработка волоконных лазеров и ВКР-конвертеров.

Безусловно, к числу таких этапных работ в волоконной оптике можно отнести открытие явления фоточувствительности легированных кварцевых стекол. Создаваемые с помощью этого явления фотоиндуцированные волоконные решетки показателя преломления стали настолько полезными и востребованными в устройствах волоконной оптики, что в настоящее время трудно представить систему, в которой в том или ином качестве они бы не использовались.

Явление фоточувствительности (фоторефрактивности) волоконного световода - это изменение показателя преломления (ПП) кварцевого стекла при его облучении ультрафиолетовым (УФ) излучением, стабильное при комнатной температуре в течение длительного времени.

Волоконная решетка показателя преломления представляет собой участок волоконного световода, в сердцевине которого наведена периодическая структура ПП с определенным осевым пространственным распределением.

Волоконные решетки показателя преломления (записанные преимущественно с использованием явления фоточувствительности волоконного световода) к настоящему моменту приобрели исключительную важность в волоконно-оптических системах. Преимущества решеток в сравнении с альтернативными технологиями очевидны: волоконное исполнение, низкие оптические потери и относительно невысокая стоимость. Однако основным замечательным свойством волоконных решеток является гибкость при получении желаемых спектральных характеристик.

В настоящее время вопросы, связанные с исследованием фоточувствительности волоконных световодов и стекол, изготовлением волоконных решеток показателя преломления различных типов и характеристик, приложением таких решеток в различных волоконно-оптических системах, выделились в самостоятельное направление волоконной оптики. По этой тематике опубликованы сотни работ, проводятся международные научно-технические конференции [1] и научные школы для молодых ученых [2], выходят тематические выпуски научных журналов [3] и монографии [4,5].

К наиболее важным применениям волоконных решеток показателя преломления можно отнести их использование в качестве узкополосных спектральных фильтров, зеркал волоконных лазеров, датчиков физических величин, мультиплексоров и демультиплексоров длин волн в системах волоконно-оптической связи, компенсаторов дисперсии волоконных световодов. Этим и другим применениям решеток в настоящее время посвящено огромное количество публикаций. Особого внимания заслуживают работы обзорного характера, в которых обсуждаются, в том числе, вопросы применений волоконных решеток [4, 6, 7, 8].

Важным фактором при изготовлении решеток является численное моделирование их спектральных и дисперсионных свойств. При разработке систем математического моделирования следует учитывать довольно большое количество физических параметров: профиль амплитуды модуляции наведенного показателя преломления, длину, вариации периода, наклон штрихов и др. Варьируя эти параметры, можно получить решетки с нормализованной спектральной шириной ДЯ/Я от 0.1 до 10"5, с заданными спектральными наклонами и дисперсионными характеристиками. Современные технологии записи решеток позволяют формировать решеточные структуры с широким спектром параметров. Например, длина решеток может составлять от долей миллиметра до нескольких десятков сантиметров [9]. Разработаны системы, позволяющие записывать решетки в процессе вытяжки волоконного световода перед нанесением на его поверхность защитного полимерного покрытия [10]. Несмотря на высокие требования, которые предъявляются к однородности решеток, несмотря на то, что их период составляет доли микрометра и должен быть стабилен с точностью не хуже 10"4, многие вопросы, связанные с записью высококачественных решеток, в значительной степени решены, или показаны пути их решения. Вместе с тем, остается ряд научных, технологических и метрологических задач, которые требуют пристального внимания, и решение которых является актуальным.

Так, самостоятельной и важной задачей при записи решеток и оптимизации технологий записи является спектральная и пространственная характеризация изготовленных решеток. В силу малых характерных размеров как сердцевины световода 5 мкм), так и периода решетки 0.5 мкм в случае брэгговских решеток), контроль параметров решеток выполняется, как правило, оптическими методами. Эти методы приходилось развивать и совершенствовать по мере роста требований, предъявляемых к решеткам. Поэтому нахождение или создание более универсального метода или ряда методов спектральной и пространственной характеризации решеток является актуальным.

Настоящая диссертационная работа посвящена вопросам численного моделирования фотоиндуцированных решеток показателя преломления, как брэгговских, так и длиннопериодных. В работе рассматриваются вопросы расчета спектральных и дисперсионных свойств решеток различных типов, а также задачи, возникающие в технологии записи решеток специальных типов, и пути их решения. Самостоятельным разделом работы является решение задач локальной пространственной характеризации волоконных брэгговских решеток, представляющих особенную важность при изготовлении решеточных структур различного назначения.

Основными целями диссертационной работы являются:

• разработка численных методов моделирования спектральных и дисперсионных свойств брэгговских и длиннопериодных волоконных решеток;

• расчет технологических параметров, необходимых для изготовления волоконных брэгговских решеток, в том числе специальных;

• разработка гибкой технологии записи длиннопериодных решеток;

• разработка и совершенствование методов локальной пространственной характеризации брэгговских решеток.

Содержательная часть диссертационной работы состоит из четырех глав.

В Главе 1 дан детальный обзор опубликованной литературы по вопросам разработки различных типов фотоиндуцированных волоконных решеток и их свойств. Представлены основные приложения решеток в волоконной оптике и обсуждены вопросы записи решеток показателя преломлении и контроля принципиальных характеристик волоконных решеток. Особое внимание уделено анализу различных методов диагностики свойств и измерения спектральных и пространственных характеристик волоконных решеток.

Глава 2 посвящена аналитическому и численному моделированию спектральных свойств брэгговских решеток, а также технологических аспектам, которые были в той или иной степени решены с привлечением численного моделирования свойств волоконных световодов и решеток. В начале главы обсуждаются основные теоретические соотношения, на основе которых строится расчет брэгговских решеток. Далее приводятся основные результаты, полученные автором при расчете свойств брэгговских решеток. В завершении главы представлены методы расчета и обсуждены расчетные зависимости, которые были применены для совершенствования технологии записи брэгговских волоконных решеток в схеме с интерферометром Ллойда.

В Главе 3 приведены основные теоретические соотношения и представлены основные численные методики расчета свойств волоконных решеток с большим периодом. Подробно описана экспериментальная установка для записи длиннопериодных решеток, разработанная автором; приведены основные экспериментальные результаты, полученные автором при записи решеток различных типов. В завершение главы представлен ряд наиболее важных применений длиннопериодных решеток различных типов, которые были реализованы на разработанной установке.

Основным предметом Главы 4 является обсуждение вопросов локальной пространственной характеризации брэгговских решеток. Представлены методики (в том числе оригинальные), разработанные автором для измерения пространственного распределения коэффициента связи в брэгговских решетках. Сформулированы основные проблемы и приведены наиболее важные результаты, полученные автором с помощью этих методик. Дано сопоставление измеренных зависимостей, полученных различными методами измерения. Показано, что измерение локальных пространственных свойств решеток позволяет объяснить ряд закономерностей, проявляющихся в спектральных свойствах решеток и отражающих технологические особенности записи волоконных решеток.

Основная часть работ была выполнена в Научном центре волоконной оптики. Ряд экспериментальных образцов волоконных световодов, использовавшихся в экспериментальной части работы, был изготовлен в Институте химии высокочистых веществ (г. Нижний Новгород). Часть результатов работы были получены в результате совместных работ с научными коллективами Технического университета г. Гамбурга (Германия) и Политехнического института г. Монс (Бельгия).

По материалам, вошедшим в диссертационную работу, были опубликованы1: 3 статьи в российских и международных журналах, 3 работы были представлены в форме научных докладов на российских и международных конференциях, одна работа оформлена в виде препринта НЦВО при ИОФ им. А.М.Прохорова РАН [11].

1 Эти работы выделены в списке литературы жирным шрифтом.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Королев, Иван Геннадьевич

4.4. Выводы

В данной главе подробно представлены разработанные экспериментальные методики измерения локальных пространственных характеристик (амплитуды и фазы коэффициента связи) волоконных брэгговских решеток. С помощью реализованных методик измерены характеристики решеток, записанных как в интерферометре Ллойда, так и с применением фазовой маски.

Была разработана экспериментальная установка для измерения дифрагированного на решетке излучения He-Ne лазера. Метод позволил измерять амплитуду модуляции ПП в решетке с пространственным разрешением ~ 40 мкм, при этом чувствительность измерения ПП составила ~ 10"4.

Впервые было предложено использовать излучение СО-лазера и УФ-излучение (А = 244 нм) для наведения локального фазового возмущения в структуре волоконной брэгговской решетки в методе оптической пространственной рефлектометрии. Использование предложенных источников позволило упростить использование метода, значительно повысить его чувствительность и пространственное разрешение, расширить область его применения на более широкий круг типов решеток. Показано, что с использованием указанных источников метод обеспечивает чувствительность измерения индуцированного показателя преломления в сердцевине волоконного световода ~ 10~4 и пространственное разрешение ~ 100 мкм и менее.

Предложено наглядное теоретическое соотношение (59), выражающее пространственную производную фазы коэффициента связи через основные характеристики решетки. Соотношение является полезным при анализе источников неоднородностей в структуре решеток.

Получено хорошее соответствие результатов (в пределах 10-15% по величине измеренной амплитуды модуляции наведенного ПП), полученных указанными методами.

Заключение

В работе разработаны математические алгоритмы и программное обеспечение, позволяющее рассчитывать основные спектральные и дисперсионные характеристики брэгговских и длиннопериодных волоконных решеток на основе численного решения волнового уравнения в приближении теории связанных мод. При проведении расчетов учитывались исходный профиль показателя преломления в световоде и пространственное распределение индуцированного показателя преломления вдоль оси световода. Впервые реализованный в работе комплексный подход, совмещающий численное моделирование, изготовление и характеризацию волоконных решеток, позволил получить ряд новых и практически важных результатов:

1. В лабораторной установке для записи брэгговских решеток в схеме с интерферометром Ллойда точность позиционирования резонансной длины волны брэгговских решеток в диапазоне 0.8 -5-1.7 мкм улучшена до 0.1 нм. Впервые предложен и реализован метод записи брэгговских решеток с резонансными длинами волн > 1.7 мкм с точностью лучше 1 нм при помощи контроля спектральных характеристик решеток во втором дифракционном порядке.

2. Впервые предложено и реализовано использование ИК-излучения СО-лазера и УФ-излучения второй гармоники аргонового лазера для наведения локального фазового возмущения в структуре волоконной брэгговской решетки в методе оптической пространственной рефлектометрии. Показано, что с использованием указанных источников метод обеспечивает чувствительность измерения индуцированного показателя преломления в сердцевине волоконного световода ~ 10"4 и пространственное разрешение ~ 100 мкм с применением СО-лазера и ~ 30 мкм с использованием УФ-излучения.

3. Разработана оригинальная автоматизированная установка для записи длиннопериодных волоконных решеток показателя преломления излучением второй гармоники аргонового лазера. Установка позволяет формировать заданные пространственные структуры индуцированного показателя преломления длиной до 300 мм с учетом зависимости наведенного показателя преломления от дозы УФ-облучения. Помимо однородных решеток с прямоугольной формой штриха, были реализованы решетки, обладающие важными для приложений специальными спектральными характеристиками: решетки с синусоидальной формой штриха, с гауссовым профилем огибающей амплитуды модуляции показателя преломления вдоль оси световода, с переменным по длине решетки периодом модуляции. Получено хорошее согласие спектров пропускания изготовленных решеток с расчетом (относительное отклонение коэффициента перекачки во всем спектральном диапазоне измерений не превысило 5%).

4. Разработанные длиннопериодные решетки специальных типов были впервые применены в качестве ключевых элементов волоконно-оптических устройств. К таким элементам относятся: поляризационный фильтр с изоляцией ортогональных поляризаций более 10 дБ в схеме волоконного эрбиевого лазера с линейно поляризованным выходным излучением; спектрально-селективный фильтр пропускания со спектральной шириной окна пропускания ~ 10 нм в волоконном эрбиевом лазере с активной синхронизацией мод.

Благодарности.

Автор выражает благодарность сотрудникам Научного центра волоконной оптики при ИОФ РАН, без плодотворного сотрудничества с которыми эта работа не была бы проделана. Отдельно хотелось бы выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю Васильеву Сергею Александровичу, а также Медведкову Олегу Игоревичу за выбор научного направления, постоянную помощь и поддержку в течение всей работы. Важную роль в работе сыграла поддержка со стороны директора НЦВО Дианова Евгения Михайловича. Также хотелось бы отметить вклад Грекова М.В., Куркова А.С., Протопопова В.Н., а также сотрудников других институтов: Эрнста Бринкмайера, Франка Кнаппе и Хагена Реннера из технического университета Гамбурга (Германия), Оливера Депариса из политехнического института г. Монс (Бельгия).

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Королев, Иван Геннадьевич, 2004 год

1. Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Fibers and Waveguides: Applications and Fundamentals, OSA Techn. Dig. Series.

2. Summer schools on Photosensitivity in Optical Waveguides and Glasses: POWAG'1998, POWAG'2000, POWAG'2002.

3. Journal of Lightwave Technology, Vol. 15, No. 8,1997.

4. R. Kashyap, "Fiber Bragg Gratings", Academic Press, 1999.

5. A. Othonos, K. Kalli, "Fiber Bragg Gratings: Fundamentals and Applications in Telecommunications and Sensing", Norwood, Mass., Artech House, 1999.

6. A. Othonos, "Fiber Bragg gratings", Rev. Sci. Instrum., 68 (12), pp. 4309-4341,1997.

7. J.-L. Archambbault, S. G. Grubb, "Fiber Gratings in lasers and amplifiers", J. Lightwave Technol., 15 (8), pp. 1378-1390,1997.

8. C.R. Giles, "Lightwave applications of fiber Bragg gratings", J. Lightwave Technol., 15 (8), pp.1391-1404,1997.

9. A. Asseh, et al. "A writing technique for long fiber Bragg Gratings with complex reflectivity profiles", J. of Lightwave Techn., vol.15,1419-1423,1997.

10. L. Dong, J.-L. Archambault, L. Reekie, P.St J. Russel, D.N. Payne, "Single pulse Bragg gratings written during fibre drawing", Electron. Lett., Vol.29, No.17,1577-1578,1993.

11. И. Медведков, И.Г. Королев, C.A. Васильев, «Запись волоконныхбрэгговских решеток в схеме с интерферометром Ллойда и моделирование их спектральных свойств», препринт НЦВО при ИОФ РАН, 6,2004.

12. К.О. Hill, Y. Fujii, D.C. Johnson, B.S. Kawasaki, "Photosensitivity in optical waveguides: Application to reflection filter fabrication", Appl. Phys. Lett., Vol.32, No. 10, 647-649,1978.

13. D.K.W. Lam and B.K. Garside, "Characterization of single-mode optical fiber filters" Applied Optics, 20,440,1981.

14. G. Meltz, W.W. Morey, W.H. Glenn, "Formation of Bragg gratings in optical fibres by transverse holographic method", Opt. Lett., Vol.14, No.15,823-825,1989.

15. K.O. Hill, et al. "Photosensitivity in optical fibers", Annual Reviews in Material Science, Vol. 23, p.12,1993.

16. V.B. Neustruev, "Colour centres in germanosilicate glass and optical fibres" J. Phys. Condens. Matter, Vol. 6,6901,1994.

17. E.M. Dianov, D.S. Starodubov, S.A. Vasiliev, A.A. Frolov, O.I. Medvedkov, "Refractive index gratings written by near-UV radiation", Opt. Lett., Vol. 22, No. 4,221-223,1997.

18. E.M. Dianov, S.A. Vasiliev, D.S. Starodubov, A.A. Frolov, O.I. Medvedkov: "Writing of refractive-index gratings in germanosilicate fibers by near-UV radiation", Quantum Electronics, 27 (2), 155-157,1997.

19. J. Albert, B. Malo, F. Bilodeau, D.C. Johnson, K.O. Hill, Y. Hibino, M. Kawachi, "Photosensitivity in Ge-doped silica optical waveguides and fibers with 193 nm light from an ArF excimer laser", Opt. Lett., Vol.19, No.6,387-389,1994.

20. P.R. Herman, K. Beckley, S. Ness, "157-nm photosensitivity in germanosilicate waveguides", OSA Techn. Dig. Series, Vol.17, BME4,159-161,1997.

21. L. Dong, J.L. Archambault, L. Reekie, P.St.J. Russell, and D.N. Payne, "Photoinduced absorption change in germanosilicate preforms: evidence for the color-center model of photosensitivity", Applied Optics, vol.34, no.18,3436-3440, Jun 1995.

22. B. Poumellec, P. Guenot, I. Riant, P. Sansonetti, P. Niay, P. Bernage, J.F. Bayon, "UV induced densification during Bragg grating inscription in Ge:SiC>2 preforms", Opt. Mat., Vol.4,441-449,1995.

23. Riant, S. Borne, P. Sansonetti, B. Poumellec, "Evidence of densification in UV written Bragg gratings in fibers", OSA Techn. Dig. Series, Vol.22, SaD3,52-55,1995.

24. E.M. Dianov, V.G. Plotnichenko, V.V. Koltashev, Yu.N. Pyrkov, N.H. Ky, H.G. Limberger, R.P. Salathe, "UV-irradiation-induced structural transformation of germanosilicate glass fiber", Opt. Lett., Vol.22, No.23,1754-1756,1997.

25. P.Y. Fonjallaz, H.G. Limberger, R.P. Salathe, F. Cochet, B. Leuenberger, "Tension increase correlated to refractive-index change in fibres containing UV-written Bragg gratings", Opt. Lett, Vol.20, No.ll, 1346-1348,1995.

26. D.L. Williams, B.J. Ainslie, J.R. Armitage, R. Kashyap, "Enhanced UV photosensitivity in boron codoped germanosilicate fibers", Electronics Letters, Vol. 29, No.l, 45-47,1993.

27. Г.А. Иванов, B.A. Аксенов, A.C. Курков, О.И. Медведков, Е.В. Першина, Е.М. Дианов, «Фоточувствительные волоконные световоды на основе борогерманатного стекла», Радиотехника и электроника, 46 (3), с.1-4,2001.

28. L. Dong, J.L. Cruz, L. Reekie, M.G. Xu, D.N. Payne, "Large photo-induced index change in Sn-codoped germanosilicate fibers", OSA Techn. Dig. Series, Vol.22, SuA2,70-73, 1995.

29. E.M. Dianov, K.M. Golant, V.M. Mashinsky, O.I. Medvedkov, I.V. Nikolin, O.D. Sazhin, S.A. Vasiliev, "Highly photosensitive nitrogen-doped germanosilicate fibre for index grating writing", Electronics Letters, Vol. 33, No. 15,1334-1336,1997.

30. В.И .Герасимова, A.O. Рыбалтовский, П.В. Чернов, B.M. Машинский, О.Д. Сажин, О.И. Медведков, А.А. Рыбалтовский, P.P. Храпко, «Волоконные световоды на основе кварцевого стекла, легированного серой», Квантовая электроника, 33 (1), 90, 2003.

31. V.M. Mashinsky, O.I. Medvedkov, V.B. Neustruev, V.V. Dvoyrin, S.A. Vasiliev, E.M. Dianov, V.F. Khopin, A.N. Guryanov, "Germania-glass-core silica-glass-cladding MCVD optical fibres", ECOC'2003, paper Tul.7.2,2003.

32. F. Bilodeau, B. Malo, A. Albert, D.C. Johnson, K.O. Hill, Y. Hibino, M. Abe, M. Kawachi, "Photosensitization of optical fiber and silica-on-silicon/silica waveguides", Opt. Lett, Vol. 18, No. 12,953-955,1993.

33. P J. Lemaire, R.M. Atkins, V. Mizrahi, W.A. Reed, "High pressure H2 loading as a technique for achieving ultrahigh UV photosensitivity and thermal sensitivity in Ge02 doped optical fibres", Electron. Lett, Vol.29, No.13,1191-1193,1993.

34. W.X. Xie, M. Douay, P. Bernage, P. Niay, J.F. Bayon, T. Georges, "Second order diffraction efficiency of Bragg gratings written within germanosilicate fibres", Optics Communications, Vol.101, 85-91,1993.

35. J-L. Archambault, L. Reekie, P.StJ. Russell, "High reflectivity and narrow bandwidth fibre gratings written by a single excimer pulse", Electronics Letters, Vol. 29, No. 1,2830,1993.

36. T. Tamir, ed., "Integrated Optics", Vol.7 of Topics in Applied Physics, Springer-Verlag, 1975.

37. Х.-Г. Унгер, «Планарные и волоконные оптические волноводы», (М., Мир, 1980, с.656).

38. Н. Kogelnik, "Theory of optical waveguides", in Guided-Wave Optoelectronics by T. Tamir, пер. изд-ва"Мир", Москва, 1991.

39. Т. Erdogan, "Fiber grating spectra", J. Lightwave TechnoL, Vol.15, No.8,1277-1294, 1997.

40. T. Erdogan, "Cladding-mode resonances in short- and long-period fiber grating filters", 7. Opt. Soc. Am. A, Vol.14, No.8,1760-1773,1997.

41. C.A. Васильев, E.M. Дианов, A.C. Курков, О.И. Медведков, В.Н. Протопопов, "Фотоиндуцированные внутриволоконные решетки показателя преломления для связи мод сердцевина-оболочка", Квантовая электроника, Том 24, № 2,151-154, 1997.

42. F. Bilodeau, К.О. Hill, В. Malo, D.C. Johnson, I.M. Skinner, "Efficient, narroband LP01-LP02 mode converter fabricated in photosensitive fibre: spectral response", Electronics Letters, Vol.27, No.8,682-684,1991.

43. К.О.НП1, F.Bilodeau, B.Malo, D.CJohnson, "Birefringent photosensitivity in monomode optical fibre: Application to external writing of rocking filters", Electronics Letters, Vol.27, No.l, 1548,1991.

44. R. Kashyap, "Photosensitive optical fibers: Devices and applications", Optical Fiber Technology, Vol.1, No.l, 17-34,1994.

45. A. Othonos, "Fiber Bragg gratings", Rev. Sci. Instrum., Vol.68, No.12,4309-4341,1997.

46. S.A. Vasiliev, "Photoinduced fiber gratings", Proc. SPIE 4357,1-12,2000.

47. K.O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D.C. Johnson, J. Albert, "Bragg grating fabricated in monomode photosensitive optical fiber by UV exposure through a phase mask", Appl. Phys. Lett., Vol.62, No.10,1035-1037,1993.

48. A. Othonos, X. Lee, "Novel and improved methods of writing Bragg gratings with phase-masks", IEEE Phot. Techn. Lett., vol.7,1183,1995.

49. P.E. Dyer, R.J. Farley, R. Giedl, "Analysis and application of a 0/1 order Talbot interferometer for 193 nm laser grating formation", Optics Communications, vol.129,98, 1996.

50. J.A.R. Williams, I. Bennion, K. Sugden, N.J. Doran, "Fibre dispersion compensation using a chirped in-fibre Bragg grating", Electronics Letters, Vol. 30,985-986,1994.

51. J. Azana, L.R. Chen, "Synthesis of temporal optical waveforms by fiber Bragg gratings: a new approach based on space-to-frequency-to-time mapping",/. Opt. Soc. Am. B, Vol. 19, No. 11,2758-2769,2002.

52. J.E. Roman, K.A. Winick, "Waveguide Grating Filters for Dispersion Compensation and Pulse Compression" IEEE J. Quantum Electron., 29,975,1993.

53. E. Brinkmeyer, "Simple algorithm for reconstructing fiber gratings from reflectometric data" Optics Letters, 20, 810,1995.

54. R. Feced, M.N. Zervas, M.A. Muriel, "An efficient inverse scattering algorithm for the design of nonuniform fiber Bragg gratings" IEEE J. Quantum Electron., 35,1105,1999.

55. M. Froggatt, "Distributed Measurement of the Complex Modulation of a Photoinduced Bragg Grating in an Optical Fiber" Applied Optics, 35,5162,1996.

56. G.H. Song, S.Y. Shin, "Design of corrugated waveguide filters by the Gel'fand-Levitan-Marchenko inverse-scattering method" J. Opt. Soc. Am. A, 2,1905,1985.

57. P.A. Krug, R. Stolte, R. Ulrich, "Measurement of index modulation along an optical fiber Bragg grating", Optics Letters, 20,1767,1995.

58. D. Ramecourt, P. Bernage, P. Niay, M. Douay, I. Riant, Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Waveguides, OS A Technical Digest (Optical Society of America, Washington DC, 2001), paper BThC8.

59. F. EI-Diasty, A. Heaney, T. Erdogan "Analysis of fiber Bragg gratings by a side-diffraction interference technique", Appl Opt., Vol.40, No.6,890-896,2001.

60. D. Ramecourt, P. Bernage, P. Niay, M. Douay, I. Riant, "Improvement in the measurement of index modulation along an optical fiber grating by movement of the probe spot perpendicularly to the fiber ax\s",Appl. Opt, Vol.40, No.34,6166-6169,2001.

61. S. Sandgren, В. Sahlgren, A. Assch, W. Margulis, F. Laurell, R. Stubbe, A. Lidgard "Characterization of Bragg gratings in fibres with the heat-scan technique" Electronics Letters, 31,665,1995.

62. N. Roussel, S. Magne, C. Martinez, P. Ferdinand, "Measurement of Index Modulation along Fiber Bragg Gratings by Side Scattering and Local Heating Techniques" Optical Fiber Technology, 5,119,1999.

63. J. Canning, D.C. Psaila, Z. Brodzeli, A. Higley, M. Janos, "Characterization of apodized fiber Bragg gratings for rejection filter applications" Applied Optics, 36,9378,1997.

64. J. Canning, M. Janos, D.Yu. Stepanov., M.G. Sceats, "Direct measurement of grating chirp using resonant side scatter spectra" Electronics Letters, 32,1608,1996.

65. P. Lambelet, P.Y. Fonjallaz, H.G. Limberger, R.P. Salathe, C. Zimmer, H.H. Gilgen, "Bragg grating characterization by Optical Low-Coherence Reflectometry" IEEE Photon. Techn. Lett., 5,565,1993.

66. D. Huang, C. Yang, "Reconstruction of Fiber Grating Refractive-Index Profiles from Complex Bragg Reflection Spectra" Applied Optics, 38,4494,1999.

67. J. Azana, M.A. Muriel, "Reconstruction of fiber grating period profiles by use of Wigner-Ville distributions and spectrograms"/. Opt. Soc. Am. A, 17,2496,2000.

68. A.D. Kersey, M.A. Davis, HJ. Patrick, M. LeBlanc, K.P. Koo, C.G. Askins, M.A. Putnam, E.J. Friebele, "Fiber grating sensors",/. Lightwave Technol, Vol. 15, No. 8, 1442-1463,1997.

69. F. Bilodeau, D. C. Johnson, S. Theriault, B. Malo, J. Albert, К. O. Hill, "An all-fiber dense-wavelength multiplexer/demultiplexer using photoimprinted Bragg gratings", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 7, No. 4,388-390,1995.

70. D.M. Bird, J.R. Armitage, R. Kashyap, R.M.A. Fatah, K.H. Cameron, "Narrow line semiconductor laser using fibre grating", Electronics Letters, Vol. 27,1115-1116,1991.

71. B.J. Eggleton, P.A. Krug, L. Poladin, K.A. Ahmed, J-F. Liu, "Experimental demonstration of compression of dispersed optical pulses by reflection from a self-chirped optical fiber Bragg gratings", Optics Letters, Vol. 19,877-879,1994.

72. R. Kashyap, H-G. Froehlich, A. Swanton, DJ. Armes, "1.3 m long super-step-chirped fibre Bragg gratingwith a continuous delay of 13.5 ns and bandwidth 10 nm for broadband dispersion compensation", Electronics Letters, Vol. 32, No. 19,1807-1809,1996.

73. G.P. Agrawal, S. Radic, "Phase-shifted fiber Bragg gratings and their application for wavelength demultiplexing", IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.6,995-997,1994.

74. W.H. Loh, R.I. Laming, "1.55 цт phase-shifted distribute feedback fibre laser", Electronics Letters, Vol.31, No.17,1440-1442,1995.

75. T. Erdogan, J.E. Sipe, "Tilted fiber phase gratings",/. Opt. Soc. Am. A, Vol. 13,296-313, 1996.

76. R. Kashyap, R. Wyatt, R.J. Campbell, "Wideband gain flattened erbium fiber amplifier using a blazed grating", Electronics Letters, Vol.24, No.2,154-156,1993.

77. А.М. Vengsarkar, PJ. Lemaire, J.B. Judkins, V. Bhatia, J.E. Sipe, T. Erdogan, "Long-period fiber gratings as band-rejection filters", OFC'95, PD4-2,1995.

78. S.A. Vasiliev, O.I. Medvedkov, "Long-period refractive index fiber gratings: properties, applications and fabrication techniques", Proceedings ofSPIE, 4083 'Advances in Fiber Optics', edited by E.M.Dianov, 212-223, 2000.

79. V. Bhatia, A.M. Vengsarcar, "Optical Fiber Long-Period Grating Sensors", Optics Letters, Vol.21, No.9,692-694,1996.

80. A.M. Vengsarkar, J.R. Pedrazzani, J.B. Judkins, P.J. Lemaire, N.S. Bergano, C.R. Davidson, "Long-period fiber-grating-based gain equalizers", Optics Letters, Vol.21, No.5, pp.336-338,1996.

81. H. Patrick, S.L. Gilbert, "Growth of Bragg gratings produced by continuous-wave ultraviolet light in optical fiber", Optics Letters, Vol.18, No.18,1484-1486,1993.

82. V. Grubsky, A. Skorucak, D.S. Starodubov, J. Feinberg, "Fabrication of spectrally clean, long-period grating filters", OFC'99, FK5,174-176,1999.

83. C. Narayanan, H.M. Presby, A.M. Vengsarkar, "Band-rejection fibre filter using periodic core deformation", OFC'96, ThP3,267-268,1996.

84. M. Akiyama, K. Nishide, K. Shima, A. Wada, R. Yamauchi, "A novel long-period fiber grating using periodically released residual stress of pure-silica core fiber", OFC '98, OS A Techn. Dig. Series, Vol. 2, ThGl, 276-277,1998.

85. T. Enomoto, M. Shigehara, S. Ishikawa, T. Danzuka, H. Kanamori, "Long-period fiber grating in a pure-silica-core fiber written by residual stress relaxation", OFC'98, OSA Techn. Dig. Series, Vol. 2, ThG2,277-278,1998.

86. V.I. Karpov, M.V. Grekov, E.M. Dianov, K.M. Golant, S.A. Vasiliev, O.I. Medvedkov, R.R. Khrapko, "Mode-field converters and long period gratings fabricated by thermodiffusion in nitrogen-doped silica core fibers", OFC'98, ThG4,1998.

87. E.M. Dianov, V.I. Karpov, A.S. Kurkov, M.V. Grekov, "Long-period fiber gratings and mode-field converters fabricated by thermodiffusion in phosphosilicate fibers", ECOC '98, 1998.

88. D.D. Davis, Т.К. Gaylord, E.N. Glytsis, S.C. Mettler, "C02 laser- induced long-period fibre gratings: spectral characteristics, cladding modes and polarisation independence", Electronics Letters, Vol. 34, No. 14,1416-1417,1998.

89. D.D. Davis, Т.К. Gaylord, E.N. Glytsis, S.G. Kosinski, S.C. Mettler, A.M. Vengsarkar, "Long-period fibre grating fabrication with focused СОг laser pulses", Electronics Letters, Vol. 34, No.3,302-303,1998.

90. E.M. Dianov, V.I. Karpov, M.V. Grekov, K.M. Golant, S.A. Vasiliev, O.I. Medvedkov, R.R. Khrapko, "Thermo-induced long-period fibre gratings", IOOC-ECOC'97, Vol. 2,5356,1997.

91. N. Godbout, X. Daxhelet, A. Maurier, S. Lacroix, "Long-period fiber gratings by electrical discharge", ECOC'98,1998.

92. S.G. Kosinski, A.M. Vengsarkar, "Splice-based long-period fiber gratings", OFC'98, paper ThG3,278-279,1998.

93. H.S. Kim, S.H. Yun, I.K. Hwang, B.Y. Kim, "Single-mode-fiber acousto-optic tunable notch filter", 2nd Optoelectronics & Communications Conference, OECC'97, Paper 9D2-6, 226-227,1997.

94. V.N. Protopopov, V.I. Karpov, O.I. Medvedkov, S.A. Vasiliev, M.V. Grekov, E.M. Dianov, S.P. Palto, 'Temperature sensor based on fiber Bragg grating", Proceedings of SPIE, 4083 'Advances in Fiber Optics', edited by E.M.Dianov, 224-228,2000.

95. E.M. Dianov, A.S. Kurkov, O.I. Medvedkov, S.A. Vasiliev: "Application of photoinduced long-period fiber gratings in optical sensors", CLEO/Europe'96, paper CMM7,1996.

96. E.M. Dianov, A.S. Kurkov, O.I. Medvedkov, S.A. Vasiliev, "Photoinduced long-period fiber grating as a promising sensor element", Proc. of Eurosensors X, The 10th European Conference on solid-state transducers, paper P5.1-128,1996.

97. X.J. Gu, "Wavelength-division multiplexing isolation fiber filter and light source using cascaded long-period fiber gratings", Optics Letters, Vol. 23, No. 7,509-510,1998.

98. D.S. Starodubov, V. Grubsky, J. Feinberg, "All-fiber bandpass filter with adjustable transmission", OFC'99, ThJ3,138-140,1999.

99. D.S. Starodubov, V. Grubsky, A. Skorucak, J. Feinberg, J.-X. Cai, K.-M. Feng, A.E. Willner, "Novel fiber amplitude modulators for dynamic channel power equalization in WDM systems", OFC'98, Postdealine paper PD8,1998.

100. D. Marcuse, Light Transmission Optics, van Nostrand Reinhold, New York, Ch.8,12, 1982.

101. K. Sugden, I. Bennion, A. Molony, N.J. Copner, "Chirped gratings produced in photosensitive optical fibres by fibre deformation during exposure", Electronics Letters, vol. 30,440-442,1994.

102. K.O. Hill et al., "Chirped in-fiber Bragg grating for compensating optical-fiber dispersion", Optics Letters, vol.19,1314-1316,1994.

103. A.S. Kurkov, E.M. Dianov, O.I. Medvedkov, G.A. Ivanov, V.M. Paramonov, S.A. Vasiliev, E.V. Pershina, "Efficient silica-based Ho3+-fiber laser for 2 цт spectral range pumped at 1.15 цт", Electronics Letters, 36 (12), 1015-1016,2000.

104. E.M. Dianov, S.A. Vasiliev, A.S. Kurkov, O.I. Medvedkov, V.N. Protopopov: "In-fiber Mach-Zehnder interferometer based on a pair of long-period gratings", Proc. of 22nd European Conference on Optical Communication, ECOC'96,1, paper МоВЗ.6,65-68, 1996.

105. Г. Агравал, «Нелинейная волоконная оптика», М., Мир, 1996, с.323.

106. Т. Erdogan, D. Stegall, "Impact of dispersion on the bandwidth of long-period fiber-grating filters", OFC'98, paper ThG5,1998.

107. И.Г. Королев, C.A. Васильев, О.И. Медведков, «Установка для записи длиннопериодных волоконных решеток различных типов», Математические методы в технике и технологиях ММТТ-2000,7, секция 10,68,2000.

108. S.A. Vasiliev, Е.М. Dianov, D. Varelas, H. Limberger, R.P. Salathe, "Postfabrication resonance peak positioning of long-period cladding-mode-coupled gratings" Optics Letters, Vol. 21, No. 22,1830,1996.

109. H. Limberger, D. Varelas, R.P. Salathe, S.A. Vasiliev, E.M. Dianov, "Post-irradiation resonance wavelength adjustment of long-period grating based loss filters", IEE Colloquium, paper 9,1997.

110. P. Niay, P. Bernage, T. Turnay, M. Douay, E. Delevaque, S. Boj, B. Poumellec, "Polarization selectivity of gratings written in Hi-Bi fibers by the external method" IEEE Photon. Techn. Lett., 1,4,391,1995.

111. A.S. Kurkov, M. Douay, O. Duhem, B. Leleu, J.F. Henniot, J.F. Bayon, L. Rivoallan, "Long-period fibre grating as a wavelength selective polarisation element" Electronics Letters, 33,616,1997.

112. Курков А.С., Васильев C.A., Королев И.Г., Медведков О.И., Дианов Е.М., «Волоконный лазер с внутрирезонаторным поляризатором на основе волоконной решетки с большим периодом», Квантовая Электроника, 31 (5), 421,2001.

113. D.M. Costantini, H.G. Limberger, R.P. Salathe, C.A.P. Mullcr, S.A. Vasiliev, "Tunable Loss Filter Based on Metal Coated Long Period Fiber Grating" IEEE Phot. Technol. Lett., 11,1458,1999.

114. J 119. A. locco, H.G. Limberger and R.P. Salathe, "Bragg Grating Fast Tunable Filter"

115. Electronic Letters, 33,25,2147,1997.

116. T. F. Carruthers, Irl N. Dulling, III, M. Horowitz and C. R. Menyuk, "Dispersion management in a harmonically mode-locked fiber soliton laser", Optics Letters, vol. 25, pp. 153-155,2000.

117. K.S. Abedin, M. Hyodo, N. Onodera, "154 GHz polarisation-maintaining dispersion-managed actively modelocked fibre ring laser", Electron. Lett., vol. 36, pp. 1185-1186, 2000.

118. E.M. Дианов, В.И. Карпов, A.C. Курков, B.H. Протопопов, «Методы сглаживания спектра усиления эрбиевых волоконных усилителей», Квантовая электроника, 23, 12,1059,1996.

119. F. Bakhti, J. Larrey, P. Sansonetti, В. Poumellec, "Impact of Hydrogen in-fiber and out-^ fiber Diffusion on central wavelength of UV-written Long Period Grating", in Bragg

120. Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Fibers and Waveguides: Applications and Fundamentals, paper BSuD4-l, 1997.

121. T. Erdogan, V. Mizrahi, P.J. Lemaire, D. Monroe, "Decay of ultraviolet-induced fiber Bragg gratings", J. Appl. Phys. 16 (1), pp.73-80,1994.

122. И.Г. Королев, C.A. Васильев, О.И. Медведков, Е.М. Дианов, «Исследование локальных характеристик волоконных брэгговских решеток методом оптической пространственной рефлектометрии», Квантовая Электроника, 33, 8,704,2003.

123. М.В. Danailov, Т. Gasmi, P. Apai, "Transient refraction index changes in UV-exposed N optical fibres", Electronics Letters, 32,5,482-483,1996.