Self-Organized Dynamics of Photoinduced Phase Grating formation in Optical Fibers

광 섬유내의 광유도 위상격자가 형성되는 자기조직 역학에 관한 연구

The dynamics of phase grating formation with visible light in an optical fiber is investigated. Adopting a simple two-photon local bleaching model, it is shown that the grating self-organize into an ideal grating, where the writing frequency is always in the center of the local band gap, as it evolves. The evolution at each point in the fiber is described in terms of a universal parameter that reduces the coupled partial differential equations describing the system to ordinary differential equatior~s. These equations are used to prove that there exists a fixed point of the grating growth process that corresponds to a perfectly phase-mached grating.

본 논문에서는 광섬유에 아르곤 레이저 빔이 입사될 때 생기는 위상격자 형성에 관한 역학을 다룬다. 간단한 쌍광자 표백모델(two-photon bleaching model)을 이용하여 위상격자가 시간이 지남에 따라 이상적인(ideal) 격자로 자기조직됨(self-organized)을 보인다. 광섬유의 각점에서의 시간에 따른 상태전개는 하나의 보편 매개변수(universial parameter)에 의해 나타내어지고 또한 이 광섬유계를 기술하는 연립편미분 방정식이 이 매개변수에 의해 연립 상 미분 방정식으로 간소화 된다. 이 연립 상 미분 방정식을 이용하여 위상격자가 자라나는 상태는 한 고정점(a fixed point)를 향해 가는 과정이고 이 고정점은 완벽히 위상맞춤(phase-matched)된 격자에 해당된다는 것을 보인다.