Οι φωτονικές ίνες κρυστάλλων (PCF) είναι εξειδικευμένες οπτικές ίνες που καθοδηγούν το φως μέσω μιας περιοδικής μικροδομής. Η υπολογιστική διασπορά των τροπικών ινών είναι απαραίτητη για την κατανόηση της απόδοσης τους σε διάφορες εφαρμογές, όπως οι επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας και η αισθητήρια.

Κατανόηση της Μοδάτης Διασποράς

Σε PCFs, η πολύπλοκη μικροδομή επηρεάζει τη διάδοση του τρόπου, καθιστώντας τον υπολογισμό της διασποράς των τροπικών πιο περίπλοκο από ό, τι στις συμβατικές ίνες.

Βήμα 1: Ανάλυση τρόπου

Αρχίστε αναλύοντας τη δομή των ινών για να εντοπίσετε υποστηριζόμενους τρόπους. Χρησιμοποιήστε αριθμητικές μεθόδους όπως η μέθοδος πεπερασμένου στοιχείου (FEM) ή η μέθοδος διάδοσης δέσμης (BPM) για να λύσετε την εξίσωση κύματος και να βρείτε τον αποτελεσματικό δείκτη διάθλασης (n[eff) για κάθε λειτουργία στο μήκος κύματος.

Βήμα 2: Υπολογισμός της ταχύτητας ομάδας

Η ταχύτητα του ομίλου (vg) κάθε τρόπου υπολογίζεται με τη χρήση της παράγωγης του πραγματικού δείκτη όσον αφορά το μήκος κύματος:

vg = c / (neff + λ [dneff]/dl])

Βήμα 3: Καθορίστε τη Μοδάτη Διάσπαση

Η διασπορά των μοδάτων (D) επιτυγχάνεται με διαφοροποίηση της καθυστέρησης της ομάδας όσον αφορά το μήκος κύματος:

D = (1 / γ) * d(neff] / dl

Πρόσθετες συμβουλές

  • Χρησιμοποιήστε ακριβή αριθμητικά μοντέλα για τη μικροδομή.
  • Υπολογίστε neff σε σχετικό εύρος μήκους κύματος.
  • Σύγκριση αποτελεσμάτων με πειραματικά δεδομένα για επικύρωση.