Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Tunability of optical filter based on fibre-optic ring resonator using polarisation and birefringence effects in the resonator loop
1Faramarz E. Seraji, 2Fatemeh Asghari, 3Alireza Yekrangi Sendi 

1Optical Communication Group, Iran Telecom Research Center, 14399 Tehran, Iran
2Physics Group, Payam Noor University, Shahr Rey, Iran
3Physics Group, Islamic Azad University, Tonekaboon Branch, Iran

download full version

We report on tuning characteristics of an optical filter based on fibre-optic ring resonator (FORR), which exploits polarisation and birefringence effects in the resonance loop of the FORR. It is demonstrated that at some operational conditions imposed upon the FORR, the effects of polarisation and birefringence in the resonance loop can become an easy tool for tuning the filter response. In particular, we show that the filtering wavelength can be tuned in to a desired value by simultaneously varying the polarisation and birefringence in the loop fibre. In the case of no polarisation change and the birefringence variations by p rad, the filtering wavelength will not alter. The results of our analysis may be useful for designing optical filters used in various optical systems.

Keywords: optical filter, tunability, polarisation, birefringence, fibre-optic ring resonator

PACS: 42.81.Gs, 42.79.Ci, 42.81.Gs, 42.81.Gs 
UDC: 535.5, 535.8
Ukr. J. Phys. Opt. 11 185-192 
doi: 10.3116/16091833/11/4/185/2010
Received: 24.06.2010

Анотація.  В роботі описані керуючі характеристики оптичного фільтру, який базується на волоконно-оптичному кільцевому резонаторі і використовує поляризаційні ефекти і двозаломлення в резонаторному кільці. Показано, що за певних умов поляризаційні ефекти і двозаломлення можуть бути простим засобом перестроювання фільтра. Зокрема показано, що необхідна  фільтрована довжина хвилі може бути досягнутою шляхом одночасної зміни поляризації і двозаломлення у волоконному кільці. У даному випадку при незмінному стані поляризації і зміні різниці фаз (двозаломлення) на p  рад, фільтрована довжина хвилі не змінюється. Результати даного аналізу можуть бути корисними при проектуванні фільтрів для різних оптичних систем.
REFERENCES
  1. Seraji F E and Asghari F, 2010. Tunable optical filter based on Sagnac phase-shift using single optical ring resonator. Opt. & Laser Technol. 42: 115–119. doi:10.1016/j.optlastec.2009.05.008
  2. Talebi N, Shahabadi M and Hafner C, 2006. Analysis of a lossy microring us-ing the generalized multipole technique. Prog. Electromag. Res. (PIER). 66: 287–299. doi:10.2528/PIER06112801
  3. Pang F, Liu F, Han X, Cai H, Qu R and Fang Z, 2006. Analysis of a second or-der polarization independent filter made of a single ring resonator and a Sagnac interfer-ometer. Opt. Commun. 260: 567–570. doi:10.1016/j.optcom.2005.11.036
  4. Mohammad N, Szyszkowski W, Zhang WJ, Haddad EI, Zou J, Jamroz W and Kruzelecky R, 2004. Development and analysis of a tunable fibre Bragg grating filter based on axial tension/compression of FBG. J. Lightwave Technol. 22 (8): 2001–2003. doi:10.1109/JLT.2004.832439
  5. Seraji F E, Anzabi L C and Farsinezhad S, 2009. Design of compact long-period grat-ings imprinted in optimized photonic crystal fibers. Appl Phys. B. 97: 425–429. doi:10.1007/s00340-009-3585-x
  6. Lenz G, Eggleton B J, Giles C R, Madsen C K and Slusher R E, 1998. Disper-sive properties of optical filters for WDM systems. IEEE J. Quantum Electron. 34 (8): 1390–1402. doi:10.1109/3.704327
  7. Madsen C K and Zhao JH, Optical Filter Design and Analysis: A Signal Proc-essing Approach, John New York: Wiley & Sons, Inc. (1999). 
  8. Sadot D and Boimovich E, 1998. Tunable optical filters for dense WDM net-works. IEEE Commun. Mag. 36 (12): 50–55. doi:10.1109/35.735877
  9. Vázques C, Vargas S E and Pena J M S, 2005. Sagnac loop in ring resonators for tun-able optical filters. J. Lightwave Technol. 23: 2555–2567. doi:10.1109/JLT.2005.850793
  10. Chew Y H, Tjhung T T and Mendis F V C, 1997. An optical filter of adjust-able finesse using an amplified fiber ring resonator. J. Lightwave Technol. 15: 364–370. doi:10.1109/50.554389
  11. Seraji F E and Pandian G S, 1991. Dynamic response of a fiber ring resonator with sinusoidal phase modulation of the loop. J. Mod. Opt. 38: 671–676. doi:10.1080/09500349114550671
  12. Sun Guoyong, Moon Dae Seung and Chung Youngjoo, 2007. High birefrin-gence fi-ber ring resonator with an inline reflector for single-frequency fiber la-sers. Opt. Com-mun. 280: 157–160. doi:10.1016/j.optcom.2007.08.004
  13. Sun Guoyong, Zhou Yingwu, Hu Yihui and Chung Youngjoo, 2010. Theoreti-cal analysis of Sagnac loop mirror with an inline high birefringence fiber ring resonator: Application in single-frequency fibre lasers. Opt. Fiber Technol. 16: 86–89. doi:10.1016/j.yofte.2009.12.001
  14. Seraji F E, 2009. Steady-state performance analysis of fiber-optic ring resona-tor. Prog. Quant. Electron. 33: 1–16. doi:10.1016/j.pquantelec.2008.10.001
  15. Mizumoto T and Naito Y, 1990. Dependence of the output phase on the asymmetry of 3-dB directional couplers. IEEE J. Lightwave Technol. 8: 1571–1576. doi:10.1109/50.59198
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics