A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

5

Click here to load reader

Transcript of A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

Page 1: A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

� ��� ������� �� ��� ������� �� ��� ���� ���� �� ������ ���� ������� ���� �������

���� � ���� ������ �� ���������� �� ������ ���� ���� !

���������� ��� ���� �� ���� ����������� ����������� ��� �� �� ��� ������ � ! ��"� �#� $�%��

"����#�� $% &��� � '((%) �������� * �� �� '((%

��������

� ��� ������� �� ��� ������� �� ��� ������� ���� ���� �� ��� � ������+ ����� �� ��� �� ��#�+��� ��� ����

���� ������� �� ������� ���� ��� ��� ���� � ������� ,�� �� ���+�� �� ��� ��#�+��� ��� �� ��� � ������+ ����� ��

��� ����� ����� ����� ��� ��� ���� �� ��� �-����#� ����. �� ��� �+��� ����+ ������� ��� ��� ���� � ������ ��� ��

��� � ������+ ������ ,�� ��� � ���+����� ����� �� ������� �� ��� �������� �� ��� �� ��#�+��� ��� ���� �������

���� ������� � /� �� ���� �� � � ���� �������� ���� ��� #��� �� ��� ���� ���� ��� �� ����� �� �0(1 �� ��� �����+��� �-����#� ����.� � '((% �������� �� 2���#�� ������� 3�4�

&��'�%�( 5������ ���� ������� ) "�� ��#�+��� �� ������� ���� ���) 3�� � ���+����� �����

� ���� ������

3 ������� 6�7 �� �������� ����� ���+��� �� ��� ��� �����#� ������� ����� �� �� ���� ����#� �� �������� �� #���� ����� ����� ������� ������� ���� ������� �8�� ���� � �� ��������+8�� �����+ ��� ������� ���� �� ��� ��+������ %� � ������� �� ��� �� ��� ��� �� ������� ����� ���� ��� ������� ����� �� �� ��#��� �� �������� ��+��� ���� ��� � � � � ������� /� ��� �����+ ���� ������� ��� ��� ���� � ��� � � ��� �� ������� ��#���� �� �� ����� � ��� �� ���� �� ��������� ,�� ����� ��� �� ����� %� � ���� �������� � �� ��� ��� ���� %� ' ������� ���� ������� �

/ ��� �������� �� ��� ��� ���� � ������� ����������� ��� ����� �� �� �� ��� ����� ���� ����� ��+� ����� �� �������� /� ���� �����.�� �����#���� �� ��� ������� ���� ��� ��#� ����#�� ������� ���� ��� �� ���� ��� ��� �� ,�� ��#��� �� �������� ���� ��� ��� ��� ��� ����� ��#����+� �� �����+��� �� � � �������+ ��������+�� ����� ������� ��� ����� ��� ������� �.������ �� ��� ���� ����� ������� �� ���� �� ��� ��������� ���� ��� ��������� ����+ ���� �� ����� ,�� ��������+�� �������� ������ � ��5' �� � ��#�+���� �� ������� ����� ��� ��#� ��� �� � �� ����#� ����. �� �������9� ��� ,�� ���� ��� ����#� ���� �� �� ��� ���������������+� � � �#���������� �� �� +� ��:� ���� �������� ���� ��+� � ��� ��� �� ������� � ������� ����� ����#� �.��� ��#��+ �� +� ��-� ���� �� ��� �� �����#� ����.� ��� �� ��������� ��� ��� �� � ���� ���� �� ��� ������� ���� ��,�� � �+�� �� ��� ������ ��� ��+ �� ��� ��

� ���� ������� �� ��� � ������+ ������ � � ��

%0 &�� '((%

5����� �� ��������� %;$ <'((%= %'%>%'0

��������#�� ��� 8������8�����

!�� ��������+ ���� � ,���? @;%�'0A�'0'%BA) ��.? @;%�'0A�

'0'%B$�

�)���� �%%����( ��+��� C� D��� ������ <���� ���

�� =�

(($(�*(%B8(%8E � ��� � ��� ���� � '((% �������� �� 2���#�� ������� 3�4��//? �(($(�*(%B <(% =(%'$'�;

Page 2: A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

�� ��� ���� +�� �� ��� ��#� ���� �.��� �� �� ��� ����+ ��� ������ �� ��� � ���� F%>$G� � ��+������ ��� ������ � � �������� � ������ � � �������� �� � �#��� ����� ������� ,�� ��H���������� ��#��� +�� �� � ���� ���� �� H������ ��+��� �� �����+ ��� ���� �-��� �� ��� ���� �������� ��� � ������ ����+ �� ����� �� ���� ���� ����+ �� � ���� ���� �������� ��� ���� ������+ ���� ��+�� ��� ���� � ������ F*G� ������ ��� ������ � �� ��+�� +��� �� ���� ���� ���+�� ������� ������ �� +��� ���� � ��� � ���� ��� ���� � ������F0G� ,�� ��� ���� ���� � ���� +�� ������� ������� � ������ ��� ���� ������� ����+��� ������ ������ ��� ��+ �� � ��������� �� �� (�%0 �3FIG�/� ���� ���� � �� � ����� � ��� ������� ��

� ��� ���� ��� ������ ��� ��+ �� ��� � �������+ ����� �� ��� ���� �� ��� � ���� ���� ��� ��� �� ��#�+��� �� �� � ��� �� ���� ��� �� �� ��5'8��5'>,�5'8��5' ������� �� ��#�+��� ������� � � ������ ��H������ ���� ������� �� ����������� ���� 6� ��#� ��#������ ��� �� ��� ���������+� ��� �� ������ ����� ����� �� ��� ��� � ���+����� ����� <�� = FAG� ,�� ����� ��#����� ������� ���������� �� ��� �������� �� �����5'8��5'>,�5'8��5' ������� �� ��#�+��� FBG���� ��� ��#���� �������+ ������� �� �������� ������ F;G� #� ������� �������� �� �� ���� � ��������H������ F%(G� ��� ��� ������#�+��� ����� F%%G� �� ������� ���� ����,�� ������ ������� �� ��� ���� ���� ���� ���

������� �� ��� ���� ������� �� ��� � ������+����� �� ��� ��� ���� ��� ��� ����� �� ������������ /� ������� $� �� � ����� ��� ����� ��������� � � � ��������� J������� ������� * ��������� ��� ���� �

� ������� � ������ ���� �� ������ �� �����������������

J�+� % ����� ��� �� �� � ��� ��� ���������� ���� �� ��� �� ��#�+��� �� ������� ���� ����,�� ��5' �-� ���� �� ����� �K������� ����� ���#��� ��� ���� ��� ��������� � +��� ���� ������ �� �� �� �� ��5'8,�5'� ,�� +��� ���+�� ������� ��� +����+ �+��� � ������ ��� �� �� ��������� �,'� ���� �� ��� ����+����+ �+��� �� �,%� ���

�� ���+�� ��� ����� �� �� ��� �� �������#���� ������ ���� ��������� �� ��,�� ��� ������� �� ��� ��� ���� ��� �� ���

�� ������� �� + ����+ ��� �-� ���� �� ��5'��� +��� ���� �� ,�5'>��5'� �������� �� �����9������ �� ��� �� ��#�+��� ��� ��� ������-����#� ����. �+���� �������#��� �� ��� 9 �� ��������� ���+� �� ��� �������#� ������+� ��� ���� ���+ ���� �� ��5' ��� ���� ���� � 6� ����� ����-����#� ����. ����� �� ���#� � ��� �� ����� �������� +�� �� � �� ��� �� +��� �� ������ �������� � ���� �� �� �� �� ���� ��� �.��������� ��� �� ��� ��#�+��� ��� ��� ������ ��������� �� ��� �� ������� �� �������� ��� � ����+����� �� ���� �������� ����� �� 9��� ���� ����������+ ��� +���� ,�� �������� ���� � �� ��� �� ��� �� ���� �� "��� FAG� L� � �� ��#� �� ����� ���� ��� ������� �� ��� ��H������ ���� ��������� � � ���� � ������ ��9��� ��

J�+� %� <�= "�� ��#�+��� ����+��� �� ������� ���� ���� <�= "��

��#�+��� ���� ��� �� �� ��� ���������

%'' *� *��+%���� �� ��� , -��� � *��+�� ����� "./ 0 ��"1 " "2" !

Page 3: A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

� � � ��

'%��

� ��� ���

� ��� ��

,�� ��� #��� �� ��� ������� �� �� ����� �� J�+�'� �.���� ��� �+��� ������� ��� ���� � ��������� ��� � ������+ ������ ��������� �� ��� �������� ����� ,�� �H� ������ �� ��� ��� ���� ���� ������� ��� �� ��� #������� �� ��� � ������+ ������� ����� ��� �� ����#� ����. ���� ������ �� ������� �� ��� J�+� $� ,�� �� � ��� � � ��� � �� ������� ����� ������� ��� ��+�� �� ��� � �������M�� ��� � ������+ ����� � � (� ��� �� +��� ����� �����+ ��� ����� � ,�� ��� �� ��� ��� ���� ����� #��� �� � ������� ��� ��� +�� �� � �� ���������� � 6��� � �� #� � � ���� ��� �#�������� 9������ ���� ��� +���� �.��� �� ���� �+��� ������� ���� ������ ��� ��� � ������+ ������ ,�� �#� ��� ����� 9���� �� ��� ��� � ������ ���� ��� ���� ������+ ������� ��� ��� � ������� ,�� �� ��� ��

��� �#�������� 9���� �� ���� +���� �� ��� �+���������� ��� � ������ ��� ��� � ������+ ����� ����� � �+�� �� ��� �������� ����� J� ��� ��������� ���� �������� �� � ����� ��� ���9������ ����� ��#�+��� �� �� �� ����� ���� � ��� �� ����#�����. ���� ������ �� ����� �� J�+� *� 6� ��� ����� ��� ��� �� � �� ��� ��#�+��� �� �� � ����� �����+ ��� �� ���+�� �� ��� ��#�+��� � � ���� ��' ���� � � ��� ���� ���� �� ��� � �������,��� ����� ��� +��� 9� ��������� �� ��� �+���������� ��� � ������ �� ��� ���� �#� ��� ���+�����' � ��� ����� �� ��� ��� ����� �-����#� �� �����#� ����. �� ���� �+���� ,��� ��� ���� ��� ���� ����� ��� �� ��� �#�������� 9���� �� ���� �+���� ��� �����+ ��� ��������� ,�� �� ���+�� �� ��� �+�� �� ��� � �+���� #���� ��� ���� ��� ������������' � � � ��� � ������+ ����� �� ����� �� J�+� '�����+��+ ��� �� ���+�� �#� ��� ���+� #���� �����' � �#� ��� � �����+ ��#��� ���+�� �� ���

J�+� '� 7���9�� ������ � � � �����

J�+� $� "�� ����#� ����. ���� ������ �� � �� ������� ��� ���� ������+ ����� �� ��� ���#�������� ������� +�� �� ��

J�+� *� 7���9�� �� ����#� ����. ���� ������ �� �����+ ���

�������

*� *��+%���� �� ��� , -��� � *��+�� ����� "./ 0 ��"1 " "2" ! %'$

Page 4: A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

��#����+���� �� ���� �� �������� �� ��� ��������+��������

� ������� �� ���������

,�� �� �� ������ ����� �� � ������� �� ����� � ��� ���� ������ H���9������ �� ���� ���� �������� �������� ,�� ��� ��� �� � ����� ������� ���9 �� F$�;G �� �� �� ��+ ���� ������������� �� ��� ���� ��#����� ���� ��� ������������� �.�� � ����� ���� ��� ��� �� ����� ��#�����6� �� ���� ��� � ���+����� �� ��� ���� �����,2 �� �� �� ��� �� �+� ��� ��� ���� �������� ���� ������� ���� ������ � � ������ ����� ������ ������ ���9������ ��� ���� ��� ����9�� +�� �� � �� ���� ��� �� � ���� � ������#�+��� ��� �� �� � ��� �� �� ��� ����� ���� �� ��� ������� � ��� +��� ��������� ��������� ��� �,'� ��� 0 � � �� ���+��� ��� ��� ' � � �� ������ �� ��� ; � ��� ��� �� �>���� �� ����#�����. ��-� ���� ��� (�A1� ,�� �� �� ��������#����+�� ��� %�$ � � ,�� ��#��� ���+�� ��� '(((� � ��� �� ��� ��� �� �� �� %I � � ,�� �� �� ��� ��:� �� ��� ����������� ��� '((( � �%'B � ��� ��� ���� ��:� ��� % � �J� ��� � ���9�� �� �� � �� ��� ��� ����

��� �� ����� ��������� ��� ������ �� (�($'0A* �3�,�� J�+� 0 ����� ��� ����� �� ��� �� ����� �������� �� ��� ���9�� ������ � � ��� ���� ���� ������� � ,�� �� ���+�� ��� ���� �� ������� �#� ��� �+��� ����� �� ��� ������ � ���+�� �� ��� 9+ ��,�� ������ �� ��� � ���� ��������� �� ��� ����� +�� ����� �� (�(%0II' �3 �� ��� ���9�� ����+��

���� ���' � %*( � ��� ��' � '�0 � � L� �� ���*B1 ������� �� ��� ���� ���� ��� ���� #���J�+� I ����� ��� �-��� �� #��� �� ��� �� ���+��

��'� �� ��� ��� ����� �-����#� ����. �+���� ����� � ��� ������ ������ �� ��� ���9�� ������ � �� ����� �� ��� �� ���� � � ��� + ��� ��� ������� � ����� �� ����� ���� ��� ��� ���� �� ��� #����� ��� �� ���+��� ��'� ,�� ����� �� ��������+ ���� ��-� ��� #���� �� ��� ���+�� �� ��� ��� ������-����#� ����. �+���� ���' � '(� '0� $( ��� $0 � ����� ���� ���� ���� �� ��' � '�( � � ����� �� ��� �� ���+��� ��� �� ��� ���� ���� �� ��� ��#�+����L���#� � ��� ��� ���� �� ��� �� ���+��� ��' ���������� ���� � �� $�I � � ���� ����� ��� �������� �� ��� ��#�+��� ��� �� �� ��� ���#� +����� ��� �K����� ��� ����,�� �� ���+�� ����+�� ������� �#� � �� ����

��������� +�#�� ��� ������� �� ������ ������ �.�������+�� �� ���� �+���� ��+ ���� ��� ��#��� �� �� � ����� J�+� A �#���� ���� ����� ��� � ��� ������ ����� �� ��� �� �:����� �.�� �� ������� �� ��� �� ���+��� ��' � �� � '�( � � ,�� � #� �� ��' � %�0 � ���� ���#� ��� �� �:����� ����� ����� ���� ��� ������ �� ������ ��� ���� �� ��� �����+��� �-����#� ����. �� ��� �+��� ������� ���� ������� �� �� ��� �.���������� ,�� � #�� �� � ��������+ �� ��' � '�0 ��� $ � ��� ����� ����� �:����� ���� ��������� ��� � ��� �� �� ���' � %B(��� %%( � �������#���� ���� ����� ������ ��� �����+� ��� ������ ��� ����� �� ��� � ���� ���� ���� ���� ��� ��� ���� �� ��� ���+��� ���' � ������� � + ���� ���� ����� �� ��� ������ � �

J�+� 0� "����� �� ��� �� ����� ������� �� ��� � ���+�����

�� �+� ��� ���9�� ������ � � ������ � �����

J�+� I� 2-��� �� ��� ��� ���� �� ��� �� ���+�� ��'� �� ��� ��#���

�� �� �����

%'* *� *��+%���� �� ��� , -��� � *��+�� ����� "./ 0 ��"1 " "2" !

Page 5: A new technique for the reduction of the power loss in the Y-branch optical power splitter

� ���� ������ ��� ���9������� ,�� ��� �� �� �����+ ��� ������� ��� ���+�� ���' � �#� ����� �������+� �� ��� �� ���+�� �� ������� ����� �� �������� %B( � �� ��' � '�0 � ��� ���� ���� %%(� �� ��' � $ � �

� ����������

� ��� ������� �� ��� ������� �� ��� ����������� ���� �� ��� � ������+ ����� �� ��� ��H������� ������� ���� ������� �� ��� �� ��#�+����� �� � �� ������� ���� ��� �� � �������� ,���-����#� �� ����#� ����. �� ��� �+��� ���������� ���� � ������ �� ��� ��H������� ��� �� ���� ������+ ������ �� ����� �� ��� �����+ ��� �����+�� �� ��� ��#�+��� �� ���� �+���� ,�� ���� ���� �� ��� �-����#� �� ����#� ����. ��� ���� ����#�������� 9���� �� ���� �+��� ��� ��� ������������ ����� �� � ��� �� ��� ���� � ����������� �����+ ��� ���� ����� ,�� ������ �� ���� ���� ��������� �� ��� ����� +�� ����� � � ����� �� ��� ������ � �� (�($'0A* �� (�(%0II' �3�� ��� ���9�� ����+� ���� �� �0(1� ���� ���' �

%*( � ��� ��' � '�0 � � ,��� ���� �������������� ��� �� ������� �� ��� �� ��� ��H������� ������ ���+� �� �� �� �.����� ��� ������������� ��� ������ � � � ���� ����� J� ���� ���� ����� � ���� ��� ���� #���� �� ��� �� � ��� ����' ��� �� ���� �� ���+ ��� �� ������

�������� �� ����

,��� �� � ��� ���� ��� �� + ��� �� ��� ������ � ��� �� ������� ��� ,�������+� <��,=���#� � ��� �� /�����

��!�������

F%G J��� ��� ��N� N�� 5��� N���� %I <%;;%= $(;�

F'G 7� ,�H�� 5� ,������ L� ���+������ /222 , ���� 7�� ��

��#� ,��� � ,������� $; <%;;%= I�

F$G �� ������ �� ����� ,������ M� �� 7��� ���� � O��#� �

����� &��+���� /����� '(((�

F*G P� 6���� ��� 2� 7� � � ���� L� ��� 5��� N���� %* <%;B;=

';$�

F0G �� "������� ��7� ��� �� �� ��#���� 3� L� �������

/222 ��������� ,������� N���� ' <%;;(= *(*�

FIG 7� ������ L� 5��� L� ,��������� &��� &� ����� ����� $B <%=

<%;;;= %%0�

FAG &� 4�� "���� &� 4�� �� ����� ��2� N�+����� &� 5��� ����

� � A% <%;B%= B($�

FBG �� ������ �� ���� ������ N��� ������ &��� 3��+�� ����

���� � � �������+� �� ��� /��� �������� ����� ���� ��

J��� 5����� ��� ���������� �������� /����� ���� ��

'(((� �� ABI�

F;G �� ������ �� ���� ���� � 5��� �� �� %B% <'(((=

I%�

F%(G ��3� ������ �� ���� ������ ���� ������ ���� ���� �

� �������+� �� ��� /��� �������� ����� ���� �� J���

5����� ��� ���������? �L5,5M/��Q;I� //,� 7�� ��

<�������=� /����� %;;I� �� 0;'�

F%%G �� ������ �� ���� ������ ���� ���� � � �������+� ��

��� /��� �������� ����� ���� �� J��� 5����� ��� �������

���? �L5,5M/��Q;B� //,� ������ /����� %;;B� �� 'A%�

J�+� A� ,�� � ���� ������ ��������� �� ��� ������� �� ���

���+��� ���' � �#� ����� ��� �� ���+�� �� ��� ������

*� *��+%���� �� ��� , -��� � *��+�� ����� "./ 0 ��"1 " "2" ! %'0