J 2018

Robustness of light-transport processes to bending deformations of graded-index multimode waveguides

BOONZAJER FLAES, D. E.; Jan STOPKA; Sergey TURTAEV; Johannes DE BOER; Tomáš TYC et. al.

Základní údaje

Originální název

Robustness of light-transport processes to bending deformations of graded-index multimode waveguides

Autoři

BOONZAJER FLAES, D. E.; Jan STOPKA (203 Česká republika, domácí); Sergey TURTAEV (643 Rusko); Johannes DE BOER (528 Nizozemské království); Tomáš TYC (203 Česká republika, garant, domácí) a Tomáš ČIŽMÁR (203 Česká republika)

Vydání

Physical Review Letters, The American Physical Society, 2018, 0031-9007

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10306 Optics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 9.227

Kód RIV

RIV/00216224:14310/18:00101787

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000434260400002

EID Scopus

2-s2.0-85048311427

Klíčová slova anglicky

Gradient-index optical fiber; bending; eigenmodes
Změněno: 30. 4. 2019 10:17, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

Light transport through a multimode optical waveguide undergoes changes when subjected to bending deformations. We show that optical waveguides with a perfectly parabolic refractive index profile are almost immune to bending, conserving the structure of propagation-invariant modes. Moreover, we show that changes to the transmission matrix of parabolic-index fibers due to bending can be expressed with only two free parameters, regardless of how complex a particular deformation is. We provide detailed analysis of experimentally measured transmission matrices of a commercially available graded-index fiber as well as a gradient-index rod lens featuring a very faithful parabolic refractive index profile. Although parabolic-index fibers with a sufficiently precise refractive index profile are not within our reach, we show that imaging performance with standard commercially available graded-index fibers is significantly less influenced by bending deformations than step-index types under the same conditions. Our work thus predicts that the availability of ultraprecise parabolic-index fibers will make endoscopic applications with flexible probes feasible and free from extremely elaborate computational challenges.

Návaznosti

GBP201/12/G028, projekt VaV
Název: Ústav Eduarda Čecha pro algebru, geometrii a matematickou fyziku
Investor: Grantová agentura ČR, Ústav Eduarda Čecha pro algebru, geometrii a matematickou fyziku