Магнитосиловое и лазерное возбуждение поперечных колебаний волоконных микросветоводов

Аннотация: Показана возможность бесконтактного возбуждения поперечных колебаний кварцевых волоконных микросветоводов за счет их диамагнитных свойств. Микросветоводы изготовлены из стандартных волоконных световодов с помощью методов химического травления и термического вытягивания в дуге электрического разряда. Установлены зависимости резонансных частот и добротностей мод поперечных колебаний микросветоводов от плотности окружающего воздуха в широком диапазоне значений, соответствующих давлению 5 – 10⁵ Па. Реализовано лазерное возбуждение поперечных колебаний микросветоводов и рассмотрены возможные механизмы такого возбуждения. Установлено, что в вакууме резонансные частоты поперечных колебаний микросветоводов в условиях лазерного возбуждения заметно выше, чем в случае магнитосилового возбуждения колебаний. Показано, что магнитосиловое возбуждение колебаний микросветоводов возможно при значительных расстояниях (∼1 мм) между микросветоводом и источником неоднородного магнитного поля. Полученные результаты могут служить основой для разработки новых типов волоконно-оптических модуляторов, управляемых с помощью магнитного поля и/или лазерного излучения, а также для создания резонансных волоконно-оптических датчиков с чувствительными элементами на основе микросветоводов.

Ключевые слова: волоконный микросветовод, оптомеханический микроосциллятор, диамагнетизм, магнитосиловое и лазерное возбуждение, поперечные колебания.