光子の結晶繊維(PCF)は、周期的な微細構造の配置を介して光を導く特殊な光ファイバです。これらの繊維における変調分散を計算することは、高速通信やセンシングなどのさまざまなアプリケーションでの性能を理解するために不可欠です。この記事は、PCFのモーダル分散を計算するためのステップバイステップのアプローチを提供します。

モーダル分散の理解

異なる静脈での繊維旅行の異なるモードが異なる場合に変化分散が起こり、パルスブレンディングを引き起こします。 PCFsでは、複雑な微細構造はモード伝搬に影響を及ぼし、従来の繊維よりもモーダル分散の計算をします。

ステップ1:モード分析

サポートされているモードを識別するために、繊維の構造を分析し始めます。 動作波長の各モードのfinite要素メソッド(FEM)やビーム伝搬方法(BPM)などの数値メソッドを使用して、波の式を解決し、効果的な屈折率(n]])を見つける。

ステップ2:グループ速度を計算する

各モードのグループ速度(v]g)は、波長に関して有効なインデックスの派生物を使用して計算されます。

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ステップ3:モーダル分散を決定する

変調分散(D)は、波長に関してグループ遅延を区別することによって得られる:

D = (1 / c) * d(n]])/ dλ

追加のヒント

  • マイクロ構造の正確な数値モデルを使用します。
  • 関連する波長範囲のn[effを計算します。
  • 検証のための実験的なデータで結果を比較します。