Kazalo:
- Opredelitev - Kaj pomeni fotonsko kristalno vlakno (PCF)?
- Tehopedija razlaga fotonsko kristalno vlakno (PCF)
Opredelitev - Kaj pomeni fotonsko kristalno vlakno (PCF)?
Fotonsko kristalno vlakno (PCF) je neke vrste optičnih vlaken, ki uporabljajo fotonske kristale za oblikovanje oblog okoli jedra kabla. Fotonski kristal je periodični dielektrični medij z majhnimi izgubami, zgrajen z uporabo periodičnega niza mikroskopskih zračnih lukenj, ki potekajo po celotni dolžini vlaken.
V PCF so izdelani fotonski kristali s fotonskimi vrzeli, ki preprečujejo širjenje svetlobe v določenih smereh z določenim razponom valovnih dolžin. V nasprotju z običajno optično vlakno PCF-ji za širjenje svetlobe uporabljajo popolni notranji odboj ali omejevanje svetlobe v metodah votlega jedra. Razmnoževanje svetlobe v PCF je veliko boljše od običajnih vlaken, ki uporabljajo konstantno oblogo z nižjim lomnim indeksom.
Vloge za fotonska kristalna vlakna vključujejo spektroskopijo, meroslovje, biomedicino, slikanje, telekomunikacije, industrijsko obdelavo in vojaško tehnologijo.
Fotonsko kristalno vlakno je znano tudi kot mikrostrukturirano ali luknjasto vlakno.
Tehopedija razlaga fotonsko kristalno vlakno (PCF)
Optični kabli so izdelani z jedrom in oblogo s konstantno razliko indeksa loma. Svetloba potuje skozi jedro kot rezultat refrakcijske lastnosti svetlobe, ki nastane kot posledica razlike med kazalniki loma jedra in plaščem. Ta lomljena svetloba nosi veliko večje izgube med širjenjem na daljše razdalje, zato potrebujejo ponavljalnike in ojačevalnike za komunikacijo na daljši razdalji.
Na drugi strani je v jedru PCF svetloba ujeta v jedro, kar zagotavlja veliko boljši vodniški val za fotone kot standardna optika vlaken. Polimeri, ki se namesto stekla uporabljajo v PCF, zagotavljajo prednost bolj prilagodljivega vlakna, ki omogoča lažjo in cenejšo namestitev. Glede na zahtevane lastnosti razširjene svetlobe se proizvajajo različni fotonski kristali, ki ustrezajo različnim fotonskim rešetkam.
Fotonska kristalna vlakna na splošno delimo v dve glavni kategoriji:
- Vlakna, ki vodijo po indeksu: imajo trdno jedro kot običajna vlakna. V tem jedru je svetloba omejena z izkoriščanjem spremenjenega mehanizma celotnega notranjega odboja.
- Photonic Bandgap (Air Guiding) Vlakna: imajo periodične mikrostrukturirane elemente in jedro materiala z nizkim indeksom (votlo jedro). Osrednje območje ima nižji indeks loma kot okoliška fotonska kristalna obloga. Svetloba vodi mehanizem, ki se od popolnega notranjega odboja razlikuje po tem, da izkorišča prisotnost fotonskega pasu (PBG).
