Manuscript received March 07, 2013;

Manuscript received March 07, 2013; revised May 07, 2013; accepted July
10, 2013. Date of publication July 16, 2013; date of current version July 29,
2013. This work was supported in part by the National Research Foundation
of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MEST) (No.2011-
0031840), in part by the New Growth Engine Industry Project of the Ministry
of Knowledge Economy, and in part by the Brain Korea-21 Information Technology
Project through a grant provided by the Gwangju Institute of Science
and Technology, South Korea.
S. Ju, S. Jeong, Y. Kim, andW.-T. Han are with the School of Information
and Communications/Department of Physics and Photon Science, Gwangju Institute
of Science and Technology, Gwangju, 500-712, South Korea (e-mail:
[e-mail]; [e-mail]; [e-mail]; [e-mail]).
P. R.Watekar is with the Sterlite Technologies Ltd, E1, E2, E3,MIDC,Waluj,
Aurangabad 431-136, India (e-mail: [e-mail]).
Color versions of one or more of the figures in this paper are available online
at http://ieeexplore.ieee.org.
Digital Object Identifier 10.1109/JLT.2013.2273215
But they need bulk optical parts such as birefringence plates
and special launching lenses and thus precision alignment and
careful handling are needed [1], [5]–[10]. In this scenario,
isolators made by using optical fibers with large Faraday effect
are of great interest for all-optical device applications, fiber
laser system and fiber optic amplifiers because they offer
advantages like low insertion loss, high return loss, and high
isolation together with no need of bulky optical parts and
precise alignment [11]–[15].
Recently, a diode laser or a second-harmonic signal source
operating at 660 nm is known to be used as a laser source in
fiber laser systems for industrial and bio-medical applications
[16]–[18]. However, in our best knowledge, an all-optical fiber
isolator operating at 660 nm wavelength has been not yet reported;
mainly due to the low sensitivity of silica glass fiber,
which is attributed to its low magneto-optic sensitivity at visible
wavelength (Verdet constant at 1550 nm and
at 1310 nm [19]–[21]). Even though specialty
optical fibers such as annealed fiber, twisted fiber, spun fiber
and flint glass fiber were suggested to improve the magnetooptic
sensitivity by reducing linear birefringence of fibers [22],
[23], drawbacks such as complicated fabrication process, high
splicing loss, and high cost are still bottlenecks in their mass
production. To overcome these problems, phosphate or borosilicate
glass optical fibers incorporated with Tb-ions having high
Verdet constant were reported where a rod-in-tube technique
was used [11]; the propagation loss of fiber was found to be
significantly higher than that of silica glass fiber. In the current
communication, we report the development and demonstration
of the all-optical fiber isolator based on the specialty optical
fiber doped with CdSe quantum dots (QDs) for enhanced
magneto-optic sensitivity, which is the first reported isolator allowing
optical isolation at 660 nm [24].
II. THEORY
Faraday effect arises as a result of the different indices of refraction
for right and left circularly polarized lights ( versus
). The equation of motion of a valence electron in magnetic
field is defined by the complex refractive index relationship
[19], [25], [26],
(1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฉบับที่ 07 มีนาคม 2013 ได้รับ แก้ไข 07 พฤษภาคม 2013 ยอมรับเดือนกรกฎาคม10, 2013 วันประกาศ 16 ก.ค. 2013 วันที่ของเวอร์ชันปัจจุบัน 29 ก.ค.2013. นี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วน โดยมูลนิธิวิจัยแห่งชาติของเกาหลี (NRF) เงินช่วยเหลือที่ได้รับการสนับสนุน โดยรัฐบาลเกาหลี (MEST) (No.2011-0031840), ส่วนหนึ่งตามโครงการอุตสาหกรรมเครื่องยนต์เจริญเติบโตของกระทรวงใหม่เศรษฐกิจความรู้ และในส่วน เทคโนโลยีสมองเกาหลี 21โครงการโดยสถาบันวิทยาศาสตร์กวางผ่านและเทคโนโลยี เกาหลีใต้S ได้จู s ได้จอง Y. คิม andW. -ต. ฮันมีโรงเรียนข้อมูลสื่อสาร/ภาควิชาฟิสิกส์และโฟตอน กวาง สถาบันวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กวางจู เกาหลีใต้ 500-712 (อีเมล์:[e-mail]; [e-mail]; [e-mail]; [e-mail])P. R.Watekar จะ มีการ จำกัด Sterlite เทคโนโลยี E1, E2, E3 พักสำหรับพักผ่อน Waluj431-136 อินเดีย (อีเมล์: [e-mail])รุ่นสีอย่างน้อยหนึ่งตัวเลขในกระดาษนี้มีออนไลน์ที่ http://ieeexplore.ieee.orgตัวระบุวัตถุดิจิตอล 10.1109/JLT.2013.2273215แต่พวกเขาต้องการจำนวนมากส่วนแสงเช่นแผ่น birefringenceและเปิดตัวเลนส์ และความแม่นยำในตำแหน่ง และระวังการจัดการที่จำเป็น [1], [5] - [10] ในสถานการณ์สมมตินี้โดยใช้เส้นใยแสงมีลักษณะพิเศษของฟาราเดย์ใหญ่ isolatorsที่น่าสนใจมากสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ทั้งหมดแสง ไฟเบอร์laser system and fiber optic amplifiers because they offeradvantages like low insertion loss, high return loss, and highisolation together with no need of bulky optical parts andprecise alignment [11]–[15].Recently, a diode laser or a second-harmonic signal sourceoperating at 660 nm is known to be used as a laser source infiber laser systems for industrial and bio-medical applications[16]–[18]. However, in our best knowledge, an all-optical fiberisolator operating at 660 nm wavelength has been not yet reported;mainly due to the low sensitivity of silica glass fiber,which is attributed to its low magneto-optic sensitivity at visiblewavelength (Verdet constant at 1550 nm andat 1310 nm [19]–[21]). Even though specialtyoptical fibers such as annealed fiber, twisted fiber, spun fiberand flint glass fiber were suggested to improve the magnetoopticsensitivity by reducing linear birefringence of fibers [22],[23], drawbacks such as complicated fabrication process, highsplicing loss, and high cost are still bottlenecks in their massproduction. To overcome these problems, phosphate or borosilicateglass optical fibers incorporated with Tb-ions having highVerdet constant were reported where a rod-in-tube techniquewas used [11]; the propagation loss of fiber was found to besignificantly higher than that of silica glass fiber. In the currentcommunication, we report the development and demonstrationof the all-optical fiber isolator based on the specialty opticalfiber doped with CdSe quantum dots (QDs) for enhancedmagneto-optic sensitivity, which is the first reported isolator allowingoptical isolation at 660 nm [24].II. THEORYFaraday effect arises as a result of the different indices of refractionfor right and left circularly polarized lights ( versus). The equation of motion of a valence electron in magneticfield is defined by the complex refractive index relationship[19], [25], [26],(1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ต้นฉบับที่ได้รับ 7 มีนาคม 2013; ปรับปรุง 7 พฤษภาคม 2013; ได้รับการยอมรับ°กรกฏาคม
10 2013 วันที่ตีพิมพ์ 16 กรกฎาคม 2013; วันที่รุ่นปัจจุบัน°กรกฏาคมที่ 29,
ปี 2013 งานนี้ได้รับการสนับสนุนในส่วนของมูลนิธิวิจัยแห่งชาติเกาหลี (NRF) ทุนได้รับทุนจากรัฐบาลเกาหลี (MEST) (No.2011- 0031840) ในส่วนของการเจริญเติบโตใหม่เครื่องยนต์โครงการอุตสาหกรรมของกระทรวงเศรษฐกิจความรู้และในส่วนของสมองเกาหลี-21 เทคโนโลยีสารสนเทศโครงการผ่านการบริจาคให้โดยสถาบันกวางจูวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, เกาหลีใต้. เอส จูเอสจองวายคิม andW.-T. ฮันกับโรงเรียนสารสนเทศและการสื่อสาร / ภาควิชาฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์โฟตอน, กวางจูสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, กวางจู, 500-712, เกาหลีใต้ (E-mail: [e-mail]; [e-mail] . .kr; [e-mail]; [e-mail]) PRWatekar เป็นกับ Sterlite Technologies Ltd, E1, E2, E3 MIDC, Waluj, Aurangabad 431-136, อินเดีย (E-mail: Pramod .watekar @ sterlite.com.) รุ่นสีของหนึ่งหรือมากกว่าของตัวเลขในเอกสารนี้มีอยู่ทั่วไปที่ http://ieeexplore.ieee.org. ระบุวัตถุดิจิตอล 10.1109 / JLT.2013.2273215 แต่พวกเขาจำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนแสงจำนวนมากเช่น แผ่น birefringence และเลนส์พิเศษเปิดตัวและทำให้การจัดตำแหน่งที่แม่นยำและการจัดการอย่างระมัดระวังมีความจำเป็น [1] [5] - [10] ในสถานการณ์นี้แยกทำโดยใช้เส้นใยแสงที่มีผลกระทบเดย์ที่มีขนาดใหญ่เป็นที่น่าสนใจมากสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ทุกแสงไฟเบอร์ระบบเลเซอร์และเครื่องขยายเสียงใยแก้วนำแสงเพราะพวกเขามีข้อได้เปรียบเช่นสูญเสียการแทรกต่ำสูญเสียผลตอบแทนสูงและสูงแยกร่วมกับไม่จำเป็นต้องของชิ้นส่วนแสงขนาดใหญ่และการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ [11] - [15]. เมื่อเร็ว ๆ นี้เลเซอร์ไดโอดหรือแหล่งสัญญาณสองประสานการปฏิบัติงานที่660 นาโนเมตรเป็นที่รู้จักกันที่จะใช้เป็นแหล่งเลเซอร์ในระบบใยแก้วนำแสงเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมและชีวภาพการใช้งานทางการแพทย์[16] - [18] อย่างไรก็ตามในความรู้ที่ดีที่สุดของเราทุกออปติคอลไฟเบอร์isolator ปฏิบัติการที่ความยาวคลื่น 660 นาโนเมตรได้รับไม่ได้รายงานยัง; ส่วนใหญ่เกิดจากความไวแสงต่ำของซิลิกาใยแก้วซึ่งมีสาเหตุมาจากความไวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแก้วนำแสงต่ำที่สามารถมองเห็นได้ความยาวคลื่น(Verdet คงที่ที่ 1,550 นาโนเมตรและที่1310 นาโนเมตร [19] - [21]) แม้ว่าพิเศษเส้นใยแสงเช่นใยอบเส้นใยบิดเส้นใยปั่นและหินใยแก้วได้รับข้อเสนอแนะในการปรับปรุงmagnetooptic ไวโดยการลด birefringence เชิงเส้นของเส้นใย [22], [23], ข้อบกพร่องเช่นขั้นตอนการผลิตที่มีความซับซ้อนสูงสูญเสียประกบและค่าใช้จ่ายสูงยังคงเป็นปัญหาคอขวดในมวลผลิต เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ฟอสเฟตหรือ borosilicate เส้นใยแสงแก้วรวมกับ TB-ไอออนมีสูงคงตัวเวอร์เดตได้รับรายงานที่แกนในหลอดเทคนิคที่ใช้[11]; การสูญเสียการแพร่กระจายของเส้นใยพบว่ามีนัยสำคัญสูงกว่าใยแก้วซิลิกา ในปัจจุบันการสื่อสารเรารายงานการพัฒนาและการสาธิตการแยกเส้นใยทุกแสงตามพิเศษแสงใยเจือมีจุดควอนตัมCdSe (QDS) สำหรับเพิ่มความไวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแก้วนำแสงซึ่งเป็นisolator รายงานครั้งแรกที่ช่วยให้แยกแสงที่660 นาโนเมตร [24]. ครั้งที่สอง ทฤษฎีเดย์ผลกระทบที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากดัชนีที่แตกต่างกันของการหักเหสำหรับขวาและซ้ายไฟขั้วcircularly (เมื่อเทียบกับ) สมการการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจุในแม่เหล็กสนามจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนดัชนีหักเห[19], [25], [26] (1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ต้นฉบับได้รับมีนาคม 07 , 2013 ; แก้ไขพฤษภาคม 07 , 2013 ; ยอมรับกรกฎาคม
10 , 2013 วันที่ประกาศเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 2013 ; วันที่ของรุ่นปัจจุบันกรกฎาคม 29 ,
2013 งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนในส่วนของมูลนิธิวิจัยแห่งชาติ
เกาหลี ( NRF ) ให้ทุนสนับสนุนจากรัฐบาลเกาหลี ( ส่วนใหญ่ ) ( no.2011 -
0031840 ) ในส่วนของอุตสาหกรรมเครื่องมือการเจริญเติบโตใหม่โครงการของกระทรวง
ของเศรษฐกิจความรู้และในส่วนที่สมองเทคโนโลยี
ข้อมูล korea-21 โครงการโดยให้สิทธิ์โดยจูสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกาหลี
, .
S . จู เอสวายคิม จอง andw . . ฮั่นกับข้อมูลของโรงเรียน
และการสื่อสาร / ภาควิชาฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์แสงสถาบัน
ของกวางจู วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี , Gwangju , 500-712 เกาหลีใต้ ( e :
[e-mail] ;[e-mail] ; [e-mail] ; wthan @ ใจความสำคัญ ac.kr ) .
PR watekar กับ sterlite Technologies Ltd , E1 , E2 , E3 , midc waluj
, , 431-136 อุรังกาบัด , อินเดีย ( E-mail : ปราณี . watekar @ sterlite . com )
สีรุ่นหนึ่งหรือมากกว่าตัวเลขในกระดาษนี้มีอยู่ ออนไลน์
http : / / ieeexplore . IEEE . org .
ดิจิตอลระบุวัตถุ 10.1109 / ร.ท. 2013.2273215
.แต่พวกเขาต้องการชิ้นส่วนแสงขนาดใหญ่เช่นการหักเหสองแนวแผ่น
และพิเศษเปิดเลนส์และความแม่นยำจัดแนว
จัดการอย่างระมัดระวังเป็น [ 1 ] , [ 5 ] - [ 10 ] ในสถานการณ์สมมตินี้ ทำโดยการใช้เส้นใยแสง isolators
กับ
ฟาราเดย์ผลขนาดใหญ่มีความสนใจอย่างมากสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ all-optical ไฟเบอร์เลเซอร์และระบบใยแก้วนำแสงแอม

เพราะที่พวกเขาเสนอข้อดี เช่น การสูญเสียการแทรกต่ำ การสูญเสียผลตอบแทนสูง และสูง
แยกด้วยกันโดยไม่ต้อง ส่วนแสงขนาดใหญ่และ
แม่นแนว [ 11 ] - [ 15 ] .
เมื่อเร็ว ๆนี้ , ไดโอดเลเซอร์หรือสองแหล่งสัญญาณฮาร์มอนิก
ปฏิบัติการที่ 660 nm เป็นที่รู้จักกันเพื่อใช้เป็นแหล่งใน
ระบบเลเซอร์ เลเซอร์ เส้นใยสำหรับอุตสาหกรรมชีวภาพทางการแพทย์และการใช้งาน
[ 16 ] - [ 18 ] อย่างไรก็ตาม ในความรู้ของเราที่ดีที่สุดการ all-optical ไฟเบอร์
660 nm ความยาวคลื่น isolator ปฏิบัติการที่ได้รับยังไม่มีรายงาน ;
ส่วนใหญ่เนื่องจากความไวต่ำ ไฟเบอร์แก้วซิลิกา ซึ่งเกิดจาก
ต่ํา แมกนีโตไวแสงที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้
( verdet คงที่ที่ 1550 nm และ
เมื่อ 1310 nm [ 19 ] - [ 21 ] ) แม้ว่าพิเศษ
ออปติคอลไฟเบอร์เช่นอบเส้นใย , เส้นใยไฟเบอร์
บิด สานและไฟเบอร์กลาส ฟลินท์ ก็ควรปรับปรุงความไว magnetooptic
ลดการหักเหสองแนวเส้นตรงของเส้นใย [ 22 ] ,
[ 23 ] ข้อเสีย เช่น กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน สูง
splicing การสูญเสียและค่าใช้จ่ายสูงยังเป็นคอขวดในการผลิตมวล
. เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ ฟอสเฟต หรือ borosilicate
แสงแก้วเส้นใยรวมกับไอออน TB มีสูง
verdet คงที่มีรายงานที่แกนในท่อที่ใช้เทคนิค
[ 11 ] ; การขยายพันธุ์การสูญเสียเส้นใยอยู่
สูงกว่าเส้นใยแก้วซิลิกา ในการสื่อสารปัจจุบัน

เรารายงานการพัฒนาและสาธิตของแยกเส้นใย all-optical ขึ้นอยู่กับแสงเจือด้วยเส้นใยพิเศษ
cdse จุดควอนตัม ( QDS ) เพื่อเพิ่มความไวแสง
แมกนีโต ,ซึ่งเป็นครั้งแรกที่รายงานแยกให้
แสงแยกที่ 660 nm [ 24 ] .
2 ทฤษฎี
ฟาราเดย์ผลที่เกิดขึ้นเป็นผลจากดัชนีที่แตกต่างกันของการหักเห
สำหรับซ้ายและขวา circularly ขั้วไฟ ( เทียบกับ
) สมการของการเคลื่อนไหวของพระเจ้าซาร์ในแม่เหล็ก
สนามจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ซับซ้อนดรรชนีหักเห
[ 19 ] , [ 25 ] [ 26 ] ,
( 1 )