סיבי גביש פוטוניים (PCFs) הם סיבים אופטיים מיוחדים עם מיקרון מחזורי המנחה אור. חישוב פרופילי מצב בסיבים אלה חיוני להבנת התכונות המנחה שלהם וקידוד העיצוב שלהם. מאמר זה מספק גישה צעד אחר צעד כדי לקבוע את פרופילי המצב במחשבי PCF.

הבנת המבנה של Crystal Fibers

PCFs מורכב ליבה מוצק או ריק מוקף סידור תקופתי של חורים אוויר או חומרים אחרים.מיקרו-מבנה יוצר להקות פוטוניים או משנה את מדד השבירה היעיל, המאפשר מנגנונים מנחים ייחודיים.הכרה בגיאומטריה של הסיבים ונכסים חומריים הוא הצעד הראשון בחישוב מצב.

מודל פרופיל המקרר של סיבי

מודלים מדויקים של הפצת אינדקס השבירה הוא חיוני.בדרך כלל, זה כרוך הגדרת פרופיל חוצה דו-ממדי שלוכד את החורים האוויריים ואת הליבה. שיטות נומריות, כגון שיטת האלמנט הסופי (FEM) או הרחבת גל, משמשים כדי לפסל את הפרופיל הזה לניתוח.

שימוש בשיטות נומריות כדי למצוא פרופילים במצב

באמצעות המודל המנופל, לפתור את משוואה הגל כדי למצוא את האגגנטימודות.התהליך כרוך הצבת תנאי גבול ומחשוב את ערכי האגגן והאגוקטורים, התואמים את קבועות התפוצה ואת התפוצה של שדות. כלי תוכנה כמו COMSOL Multiphysics או MPB להקל על תהליך זה.

תוצאות אינטראקטיביות ואימות

לאחר שפרופילי מצב מתקבלים, לנתח את ההפצה האינטנסיבית שלהם ואת המגבלות. אימות ניתן לבצע על ידי השוואת תוצאות עם נתונים ניסיוניים או תחזיות אנליטיות.התאמה למודל עשויה להיות הכרחית כדי לשפר את הדיוק.