Abstract

A spatial optical filter based on a hollow-core silica tube is proposed. Because of the hollow-core dimensions, it is possible to obtain a periodical spatial filter ranging from 1200 to 1700 nm with a channel spacing of 2.64 THz. The bandwidth is approximately 5.32 nm, and the isolation loss is 30dB. The optical losses are approximately 0.67dB/mm for a wavelength of 1500 nm. The 40 mm long spatial optical filter is tested as a sensing element and subjected to different physical parameters. The spatial optical filter is wavelength sensitive to strain and temperature, while for refractive-index variations there is an optical power dependency. This fiber structure can be used as a sensing element for extreme conditions, such as in very high temperature environments, where it presents a sensitivity of 27.5pm°C1.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. B. S. Kawasaki, K. O. Hill, and R. G. Lamont, Opt. Lett. 6, 327 (1981).
    [CrossRef]
  2. C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
    [CrossRef]
  3. J. Leuthold, R. Hess, J. Eckner, P. A. Besse, and H. Melchior, Opt. Lett. 21, 836 (1996).
    [CrossRef]
  4. S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
    [CrossRef]
  5. M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
    [CrossRef]
  6. A. C. Boucouvalas and G. Georgiou, Opt. Lett. 11, 257 (1986).
    [CrossRef]
  7. M. S. Ferreira, L. Coelho, K. Schuster, J. Kobelke, J. L. Santos, and O. Frazão, Opt. Lett. 36, 4029 (2011).
    [CrossRef]
  8. Y. Jung, S. Lee, B. H. Lee, and K. Oh, Opt. Lett. 33, 2934 (2008).
    [CrossRef]
  9. N. Chen, K. Lu, J. Shy, and C. Lin, Opt. Lett. 36, 2074 (2011).
    [CrossRef]
  10. O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
    [CrossRef]

2011

2008

2006

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

2005

O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
[CrossRef]

2004

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

1996

1986

1984

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

1981

Beloglazov, V. I.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Besse, P. A.

Blondy, J.-M.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Boucouvalas, A. C.

Bubnov, M. M.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Carvalho, J. P.

O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
[CrossRef]

Chen, N.

Coelho, L.

Dianov, E. M.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Eckner, J.

Fedotov, A. B.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Ferreira, M. S.

Fevrier, S.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Frazão, O.

M. S. Ferreira, L. Coelho, K. Schuster, J. Kobelke, J. L. Santos, and O. Frazão, Opt. Lett. 36, 4029 (2011).
[CrossRef]

O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
[CrossRef]

Georgiou, G.

Gurjanov, A. N.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Gurjanov, M. A.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Hess, R.

Hill, K. O.

Hsu, T. Y.

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

Jamier, R.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Jung, Y.

Kawasaki, B. S.

Khopin, V. F.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Kobelke, J.

Konorov, S. O.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Kopera, P. M.

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

Lamont, R. G.

Lawson, C. M.

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

Lee, B. H.

Lee, S.

Leuthold, J.

Likhachev, M. E.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Lin, C.

Lu, K.

Melchior, H.

Mitrokhin, V. P.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Oh, K.

Salgado, H. M.

O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
[CrossRef]

Salganskii, M. Yu

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Santos, J. L.

Scalora, M.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Schuster, K.

Semjonov, S. L.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Shy, J.

Sidorov-Biryukov, D. A.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Skibina, N. B.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Tekippe, V. J.

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

Viale, P.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Wintner, E.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Zheltikov, A. M.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Electron. Lett.

C. M. Lawson, P. M. Kopera, T. Y. Hsu, and V. J. Tekippe, Electron. Lett. 20, 963 (1984).
[CrossRef]

Microw. Opt. Technol. Lett.

O. Frazão, J. P. Carvalho, and H. M. Salgado, Microw. Opt. Technol. Lett. 46, 172 (2005).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Med. Biol.

S. O. Konorov, V. P. Mitrokhin, A. B. Fedotov, D. A. Sidorov-Biryukov, V. I. Beloglazov, N. B. Skibina, E. Wintner, M. Scalora, and A. M. Zheltikov, Phys. Med. Biol. 49, 1359 (2004).
[CrossRef]

Quantum Electron.

M. E. Likhachev, S. L. Semjonov, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, V. F. Khopin, M. Yu Salganskii, M. A. Gurjanov, A. N. Gurjanov, R. Jamier, P. Viale, S. Fevrier, and J.-M. Blondy, Quantum Electron. 36, 581 (2006).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup: Hollow-core tube cross section image and longitudinal image, both when illuminated. Inset: hollow-core tube cross section image without being illuminated.

Fig. 2.
Fig. 2.

Transmission spectral response for sensing head lengths of 10, 30, 40, and 50 mm.

Fig. 3.
Fig. 3.

Sensing head response to the applied strain.

Fig. 4.
Fig. 4.

Temperature response of the sensing head. Inset 1 (top left): low temperatures response; inset 2 (bottom right): high temperatures response.

Fig. 5.
Fig. 5.

Sensing head spectra for different refractive index media.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Spatial Optical Filter Properties

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Δλ=7.52×106T2+0.017T0.63.

Metrics