Einführung in die Optische Nachrichtentechnik

The aim of this paper is to introduce a method for enhancing the nonlinear optical properties in silica glass by using metallic nanoparticles. First, the T-matrix method is developed to calculate the effective dielectric constant for the compound of silica glass and metallic nanoparticles, both of which possess nonlinear dielectric constants. In the second step, the Maxwell-Garnett theory is exploited to replace the spherical nanoparticles with cylindrical and ellipsoidal ones, facilitating the calculation of the third-order nonlinear effective susceptibility for a degenerate four-wave mixing case. The results are followed by numerical computations for silver, copper and gold nanoparticles. It is shown, graphically, that the maximum and minimum of the real part of the reflection coefficient for nanoparticles of silver occurs in smaller wavelengths compared to that of copper and gold. Further, it is found that spherical nanoparticles exhibit greater figure-of-merit compared to those with cylindrical or ellipsoidal geometries.

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“…From eqs (23)- (26), it can be inferred that the average electric field of this nonlinear signal is as the one below.…”

Section: Field Calculations and Simplifications In The Xdirection Shmentioning

confidence: 97%

“…where A i and λ i (i = 1, 2, 3) are Sellmeier coefficients, which are obtained experimentally [26]. These coefficients are usually expressed for micrometre-order wavelengths.…”

Section: The Effective Linear Dielectric Constant Compounds Of Silicamentioning

confidence: 99%

Enhancement of nonlinear optical properties of compounds of silica glass and metallic nanoparticle

Gharaati

Kamaldar

2016

Pramana - J Phys

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“…Sofern diese Inhomogenitäten sehr klein gegen die Wellenlänge λ des Lichtes sind, d. h. in der Größenordnung von 0,1 ...0,2Α liegen und hinreichend große Abstände voneinander haben, so daß eine Wechselwirkung zwischen den streuenden Gebilden (Teilchen) ausgeschlossen werden kann, tritt Rayleighstreuung auf. Diese Streuung erfolgt symmetrisch in und entgegen der Lichtrichtung [1], Daher streut in einem Lichtwellenleiter (LWL) ein geringer Bruchteil des durchlaufenden Lichtes rückwärts und wird, soweit er innerhalb des Akzeptanzbereiches des LWL liegt, entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung in der Faser zurückgeführt. Wenn man einen Lichtimpuls am Anfang der Faser einstrahlt, wird somit ein Teil der eingekoppelten Leistung zurückgestreut [2].…”

Section: Introductionunclassified

Kompensation der Fresnelreflexionsstörung bei der Rückstreumessung an Lichtleitfasern / Compensation of Fresnel reflection interferences in back scattering measurements at optical fibers

Qiu¹

1991

tm - Technisches Messen

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Schlagwörter: Lichtwellenleiter, Rückstreumessung, Optical Time Domain Reflectometer, Fresnelreflexion, KompensationsmeOverfahren Bei der Messung des LWL-Dämpfungsverlaufes mit einem Optical Time Domain Reflectometer verursachen die Verbindungs-bzw. Störstellen mit Glas-Luft-Übergang Fresnelreflexionen. Nach einem solchen Lichtpuls benötigt die Empfangsdiode eine bestimmte Zeit, bis deren Stromamplitude abklingt und dem Rückstreusignalpegel wieder entspricht. Mit den herkömmlichen Meßverfahren ist innerhalb dieser Zeit die Erkennung bzw. Auswertung einer weiteren Störstelle kaum möglich. Durch die im Aufsatz beschriebene Kompensation wird diese Störung weitgehend unterdrückt. When measuring the attenuation curve of optical fibre with an Optical Time Domain Reflectometer, the connections and imperfections with a glass-air transition cause Fresnel reflection. The receiving diode requires a certain time after such a light pulse for the current amplitude to drop to match the level of the back scatter signal. Location and evaluation of further imperfections during this phase using conventional methods is extremely difficult. This article describes a compensation method that suppresses this disturbance.

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“…Schließlich gilt als weiterer Vorteil die einheitliche technologische Basis der Faseroptik, die von Entwicklungen (Lichtwellenleiter, Lichtquellen, Koppler, Stecker, Detektoren etc.) aus der optischen Nachrichtentechnik[1] profitiert.Der faseroptische Sensor stellt die dritte Stufe im Übergang vom elektronischen über den elektrooptischen zum rein optischen Sensor dar. Während beim elektronischen Sensor die Energieversorgung und die Signalübertragung elektrischer Natur sind, weist der elektrooptische Sensor bereits eine optische Signalübertragung auf.…”

unclassified

Meßwerterfassung mit faseroptischen Sensoren / Assessment of metrological parameters by means of fiber-optic sensors

Kist¹

1984

tm - Technisches Messen

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Schlagwörter: Sensoren, Faseroptik R-KIST Auch faseroptische Sensoren können sich am Markt nur dann durchsetzen, wenn sie entweder besonders preisgünstig sind oder aber Meßaufgaben übernehmen können, die mit anderen Sensortechniken nicht bzw. nicht so gut zu lösen sind. Wegen der nach wie vor noch relativ hohen Preise für faseroptische Komponenten ist ein Preisvorteil für faseroptische Sensoren in näherer Zukunft nicht abzusehen. Diese Sensoren weisen jedoch entscheidende spezifische Vorteile auf wie ζ. B. Potentialfreiheit, Unempfindlichkeit gegen elektromagnetische Störfelder, explosive und/oder korrosive Umgebungen, die Möglichkeit zur miniaturisierten, kompakten Verpackung des sensorischen Elements und zum Einsatz in einem breiten Temperaturbereich. Faseroptische Sensoren mit vielwelligen Lichtwellenleitern für die Parameter Temperatur, Druck, Füllstand und Brechzahl sind entweder bereits auf dem Markt oder aber der Marktreife sehr nahe. Faseroptische Sensoren mit einwelligen Lichtwellenleitern sind wegen ihrer anspruchsvollen Technologie und der höheren Kosten noch nicht auf dem Markt. Sie lassen aber in absehbarer Zeit Lö-sungen erwarten, mit denen spezielle Meßaufgaben (z.B. Temperaturmessung im Mikrowellenfeld) mit hoher Meßge-nauigkeit durchgeführt werden können.Fiber-optic sensors will get their share of the sensor market only if they can be made available at low prices or if they can solve metrological problems that have no suitable solutions within conventional sensor techniques. Since fiber-optic components are in general still high cost items, fiber-optic sensors are not likely to become competitive in this respect within the near future. These sonsors do provide, however, important specific advantages such as isolation against high voltage, immunity against electromagnetic fields as well as explosive and/or corrosive environments, possibility of miniaturized and compact packaging of the sensing element, and application within a broad temperature range. Multimode fiber-optic sensors for parameters such as temperature, pressure, level, and refractive index are on the market already or very close to being commercialized. Monomode fiber-optic sensors are not yet on the market due to their more demanding technology and the corresponding higher cost level. They are expected, however, to provide at acceptable costs in a forseeable future high precision solutions for metrological tasks under specific conditions (e.g. temperature measurement in a microwave field).

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Einführung in die Optische Nachrichtentechnik

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Enhancement of nonlinear optical properties of compounds of silica glass and metallic nanoparticle

Enhancement of nonlinear optical properties of compounds of silica glass and metallic nanoparticle

Kompensation der Fresnelreflexionsstörung bei der Rückstreumessung an Lichtleitfasern / Compensation of Fresnel reflection interferences in back scattering measurements at optical fibers

Meßwerterfassung mit faseroptischen Sensoren / Assessment of metrological parameters by means of fiber-optic sensors

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