Hydrostatic Stress Effect on the Optical Performance and the Stress Sensitivity of Optical Nonlinear Waveguide

Sensitivity of optical parameters is a significant topic in developing optoelectronic devices. The stress sensitivity of nonlinear optical waveguides is closely related to hydrostatic stress. The hydrostatic stress can cause anisotropic and inhomogeneous distribution of the refractive index. In this paper analytical and numerical calculations are performed to study the effect of hydrostatic stress on the sensitivity of nonlinear optical waveguide sensors. The optical performance of the waveguide sensors under various hydrostatic stress states is also investigated. Transverse magnetic modes (TM) are considered in addition to transverse electric modes (TE) to study anisotropy. It is found that the value of the hydrostatic stress can change the value of the cutoff thickness. These changes may induce multimode. Moreover, the hydrostatic stresses influence the values of the stress sensitivity of the waveguide sensors and present anisotropic behavior to the system.
تعتبر حساسية العوامل الضوئية موضوعا مهما في تطوير الأجهزة الضوء إلكترونية. حساسية المسلاك الضوئي غير الخطي يمكن التحكم فيها بواسطة الضغط الهيدروستاتيكي. الضغط الهيدروستاتيكي يمكن أن يسبب توزيع غير خطي ومتباين لمعامل الانكسار الضوئي الفعلي للوسط. في هذا العمل تم إجراء حسابات تحليلية وعديدة لدراسة أثر الضغط الهيدروستاتيكي علي حساسية المَجَسّ الضوئي غير الخطي. تم دراسة الأداء الضوئي لِلمَجَسّ الضوئي تحت قيم مختلفة للضغط الهيدروستاتيكي. أُخِذَ في عين الاعتبار كل من الموجات الكهربائية المستعرضة (TE) والموجات المغناطيسية المستعرضة (TM). لقد وُجِد أن قيمة الضغط الهيدروستاتيكي تتحكم في قيمة سمك المسلاك الضوئي، الذي يحدد عدد الموجات المنتشرة (modes). إضافة إلي ذلك، فإن الضغط الهيدروستاتيكي يتحكم بحساسية المَجَسّ المسلاك الضوئي غير الخطي، وكذلك يسبب حدوث تباين في سلوك النظام.