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Low Loss Highly Birefringent Porous Core Fiber for Single Mode Terahertz Wave Guidance

Current optics and photonics, v.2 no.3, 2018년, pp.215 - 220  

Habib, Md. Ahasan (Department of Electrical and Electronic Engineering, Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman Science & Technology University) ,  Anower, Md. Shamim (Department of Electrical and Electronic Engineering, Rajshahi University of Engineering & Technology)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A novel porous-core hexagonal lattice photonic crystal fiber (PCF) is designed and analyzed for efficient terahertz (THz) wave propagation. The finite element method based Comsol v4.2 software is used for numerical analysis of the proposed fiber. A perfectly matched layer boundary condition is used ...

주제어

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대상 데이터

  • The prime reason for selecting these particular values is that, it ensures lowest EML without overlapping the air holes and maximum birefringence has been found for that particular value. The background material considered for this design is cyclic-olefin copolymer (COC), with a trade name of TOPAS. This polymer is preferred due to some of its excellent merits over other polymers such as PMMA or Teflon.

이론/모형

  • To calculate the bending loss, at first the bent fiber is replaced by its equivalent straight fiber. Then the effective refractive index of that fiber is found from the conformal transformation method which is used to calculate the leakage loss. The bending loss can be calculated by using the following equation [17]
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참고문헌 (18)

  1. M. M. Awad and R. A. Cheville, "Transmission terahertz waveguide-based imaging below the diffraction limit," Appl. Phys. Lett. 86, 221107-1-221107-3 (2005). 

  2. R. M. Woodward, V. P. Wallace, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. J. Pepper, "Terahertz pulsed imaging of skin cancer in the time and frequency domain," Biol. Phys. 29, 257-259 (2003). 

  3. A. Y. Pawar, D. D. Sonawane, K. B. Erande, and D. V. Derle, "Terahertz technology and its applications," Drug Invent. Today 5, 157-163 (2013). 

  4. M. R. Hasan, M. S. Anower, M. A. Islam, and S. M. A. Razzak, "Polarization-maintaining low-loss porous-core spiral photonic crystal fiber for terahertz wave guidance," Appl. Opt. 55, 4145-4152 (2016). 

  5. S. Fathololoumi, E. Dupont, C. W. I. Chan, Z. R. Wasilewski, S. R. Laframboise, D. Ban, A. Matyas, C. Jirauschek, Q. Hu, and H. C. Liu, "Terahertz quantum cascade lasers operating up to -200 K with optimized oscillator strength and improved injection tunneling," Opt. Express 20, 3866 (2012). 

  6. A. W. M. Lee, Q. Qin, S. Kumar, B. S. Williams, and Q. Hu, "Real-time terahertz imaging over a standoff distance (> 25 meters)," Appl. Phy. Lett. 89, 141125(1-3) (2006). 

  7. K. Wang and D. M. Mittleman, "Metal wires for terahertz wave guiding," Nature 432, 376-379 (2004). 

  8. A. Dupuis, K. Stoeffler, B. Ung, C. Dubois, and M. J. Skorobogatiy, "Hollow-core terahertz optical waveguides with hyperuniform disordered reflectors," Opt. Soc. Am. B 28, 896-907 (2011). 

  9. H. Han, H. Park, M. Cho, and J. Kim, "Terahertz pulse propagation in a plastic fiber," Appl. Phys. Lett. 80, 2634-2639 (2002). 

  10. L. J. Chen, H. W. Chen, T. F. Kao, J. Y. Lu, and C. K. Sun, "Low-loss subwavelength plastic fiber for terahertz waveguiding," Opt. Lett. 31, 308-310 (2006). 

  11. S. E. Kim, B. H. Kim, C. G. Lee, S. Lee, K. Oh, and C. S. Kee, "Elliptical defected core photonic crystal fiber with high birefringence and negative flattened dispersion," Opt. Express 20, 1385-1391 (2012). 

  12. J. Noda, K. Okamoto, and Y. Sasaki, "Polarization-maintaining fibers and their applications," J. Lightw. Technol. 4, 1071-1089 (1986). 

  13. M. B. Byrne, M. U. Shaukat, J. E. Cunningham, E. H. Linfield, and A. G. Davies, "Low-loss and bend-insensitive terahertz fiber using a rhombic shaped core," Appl. Phys. Lett. 98, 151104 (2011). 

  14. M. Cho, J. Kim, H. Park, Y. Han, K. Moon, E. Jung, and H. Han, "Highly birefringent terahertz polarization maintaining plastic photonic crystal fibers," Opt. Express 16, 712 (2008). 

  15. G. K. M. Hasanuzzaman, S. Rana, and M. S. Habib, "A novel low loss, highly birefringent photonic crystal fiber in THz regime," IEEE Photon. Technol. Lett. 28, 899-902 (2016). 

  16. N. Chen, J. Liangand, and L. Ren, "High-birefringence, lowloss porous fiber for single-mode terahertz wave guidance," Appl. Opt. 52, 5297-5302 (2013). 

  17. R. Islam, M. S. Habib, G. K. M. Hasanuzzaman, S. Rana, M. A. Sadat, and C. Markos, "A novel low loss diamondcore porous fiber for polarization maintaining terahertz transmission," IEEE Photon. Technol. Lett. 28, 1537-1540 (2016). 

  18. K. M. Kiang, K. Frampton, T. M. Monro, R. Moore, J. Tucknott, D. W. Hewak, D. J. Richardson, and H. N. Rutt, "Extruded singlemode non-silica glass holey optical fibres," Electron. Lett. 38, 546-547 (2002). 

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