Що таке фотонне кристалічне волокно (pcf)? - визначення з техопедії

Визначення - Що означає фотонне кристалічне волокно (PCF)?

Фотонне кристалічне волокно (PCF) - це різновид оптичного волокна, що використовує фотонні кристали для формування обшивки навколо серцевини кабелю. Фотонний кристал - це періодичне діелектричне середовище з низькими втратами, побудоване за допомогою періодичного масиву мікроскопічних отворів для повітря, які проходять по всій довжині волокна.

У ПКФ побудовані фотонні кристали із зазорами фотонного діапазону для запобігання поширенню світла в певних напрямках із певним діапазоном довжин хвиль. На відміну від звичайної оптоволоконної оптики, ПКФ використовують повне внутрішнє відбиття або обмеження світла в методах порожнистих ядер для розповсюдження світла. Поширення світла в PCFs набагато перевершує стандартне волокно, в якому використовується постійне покриття з нижчим показником заломлення.

Застосування фотонних кристалічних волокон включають спектроскопію, метрологію, біомедицину, візуалізацію, телекомунікації, промислову обробку та військові технології.

Фотонне кристалічне волокно також відоме як мікроструктуроване, або діряве волокно.

Техопедія пояснює фотонні кристалічні волокна (PCF)

Волоконно-оптичні кабелі побудовані з сердечником і обшивкою постійної різниці показників заломлення. Світло проходить через серцевину в результаті властивості заломлення світла, що виникає в результаті різниці між показниками заломлення серцевини та оболонки. Це заломлене світло несе набагато більші втрати під час поширення на великі відстані, і тому потрібні ретранслятори та підсилювачі для комунікацій на великій відстані.

У PCF, з іншого боку, світло потрапляє в ядро, що забезпечує набагато кращий хвильовий посібник для фотонів, ніж стандартна оптоволокна. Полімери, що використовуються замість скла в PCF, забезпечують перевагу більш гнучких волокон, що дозволяє простіше і дешевше встановити. Різні фотонні кристали, що відповідають різним фотонним гратам, виготовляються залежно від необхідних властивостей розповсюдженого світла.

Фотонні кристалічні волокна зазвичай поділяються на дві основні категорії:

• Волокна, що керують індексами: мають міцне серцевина, як звичайні волокна. Світло обмежується в цьому ядрі, використовуючи модифікований механізм загального внутрішнього відбиття.
• Волокна фотонічної смуги (повітряні направляючі): мають періодичні мікроструктуровані елементи та серцевину з низькоіндексним матеріалом (порожнисте серцевина). Основна область має нижчий показник заломлення, ніж навколишня фотонна кристалічна оболонка. Світлом керується механізм, який відрізняється від повного внутрішнього відбиття тим, що він експлуатує наявність фотонної смуги (PBG).