فیبرهای کریستالی Photonic (PCF) فیبرهای نوری تخصصی هستند که نور را از طریق یک ساختار چند دوره ای هدایت می کنند. تعیین فرکانس برش برای درک خواص هدایت کننده و برنامه های طراحی آنها ضروری است.این مقاله روش های مورد استفاده برای شناسایی فرکانس برش در PCFs را توضیح می دهد.

درک فرکانس Cutoff

فرکانس برش در یک فیبر کریستالی فوتونیک آستانه ای است که در بالا می تواند حالت های خاصی را در زیر این فرکانس منتشر کند، حالت ها محدود هستند، در حالی که بالاتر از آن، آنها تبدیل به نشتی یا از دست دادن دقیق این فرکانس کمک می کند تا عملکرد فیبر را برای طول موج های خاص بهینه سازی کند.

روش های تعیین کننده فرکانس Cutoff

چندین روش برای شناسایی فرکانس برش در PCF ها، از جمله شبیه سازی عددی و اندازه گیری های تجربی استفاده می شود.

شبیه سازی های عددی

روش های محاسباتی مانند تجزیه و تحلیل عنصر محدود (FEA) یا گسترش موج هواپیما برای مدل سازی خواص modal فیبر استفاده می شود.با تجزیه و تحلیل شاخص موثر حالت در طول موج های مختلف، فرکانس برش می تواند مشخص شود که در آن حالت های خاصی هدایت نمی شوند.

اندازه گیری تجربی

تکنیک های تجربی شامل اندازه گیری طیف انتقال یا پروفایل های حالت است.یک تغییر شدید یا از دست دادن در انتقال نشان می دهد عبور از فرکانس قطع شده است.این اندازه گیری ها اغلب با پیش بینی های عددی برای اعتبار سنجی تکمیل می شوند.

عوامل کلیدی در کاهش فرکانس Cutoff

فرکانس برش بستگی به پارامترهای ساختاری فیبر، از جمله اندازه و فاصله حفره های هوایی، و کنتراست شاخص انکساری دارد. تنظیم این پارامترها اجازه می دهد تا کنترل نقطه برش را کنترل کند، فیبر را برای برنامه های خاص تنظیم کند.

  • قطر هوا
  • پیچ یا فاصله بین سوراخ ها
  • مقایسه معکوس شاخص
  • طول فیبر و تحمل ساخت