Obsah:
- Definícia - Čo znamená Photonic Crystal Fiber (PCF)?
- Techopedia vysvetľuje Photonic Crystal Fiber (PCF)
Definícia - Čo znamená Photonic Crystal Fiber (PCF)?
Vlákno z fotonických kryštálov (PCF) je druh optického vlákna, ktoré používa fotonické kryštály na vytvorenie plášťa okolo jadra kábla. Fotonický kryštál je periodické dielektrické médium s nízkymi stratami skonštruované pomocou periodickej sústavy mikroskopických vzduchových dier, ktoré prebiehajú po celej dĺžke vlákna.
V PCF sú fotonické kryštály s medzerami fotonických pásov konštruované tak, aby zabránili šíreniu svetla v určitých smeroch s určitým rozsahom vlnových dĺžok. Na rozdiel od optiky s normálnymi vláknami PCF používajú na šírenie svetla úplné vnútorné odrazy alebo obmedzovanie svetla v metódach s dutým jadrom. Šírenie svetla v PCF je oveľa lepšie ako štandardné vlákno, ktoré používa konštantné opláštenie s nižším indexom lomu.
Aplikácie pre vlákna z fotonických kryštálov zahŕňajú spektroskopiu, metrológiu, biomedicínu, zobrazovanie, telekomunikácie, priemyselné obrábanie a vojenskú technológiu.
Vlákno z fotonických kryštálov je tiež známe ako vlákno s mikroštruktúrou alebo diery.
Techopedia vysvetľuje Photonic Crystal Fiber (PCF)
Káble z optických vlákien sú skonštruované s jadrom a plášťom s konštantným rozdielom indexu lomu. Svetlo prechádza jadrom v dôsledku lomovej vlastnosti svetla, ku ktorej dochádza v dôsledku rozdielu medzi indexmi lomu jadra a plášťom. Toto lomené svetlo nesie oveľa väčšie straty počas šírenia na veľké vzdialenosti, a preto vyžaduje opakovače a zosilňovače pre komunikáciu na veľké vzdialenosti.
Na druhej strane, v PCF je svetlo zachytené v jadre, čo poskytuje omnoho lepší vlnovodný sprievodca fotónom ako štandardná optická vlákna. Polyméry použité namiesto skla v PCF poskytujú výhodu flexibilnejšieho vlákna, ktoré umožňuje ľahšiu a lacnejšiu inštaláciu. V závislosti od požadovaných vlastností šíreného svetla sa vyrábajú rôzne fotonické kryštály vyhovujúce rôznym fotonickým mriežkam.
Vlákna z fotonických kryštálov sa všeobecne delia na dve hlavné kategórie:
- Vlákna na vedenie indexu: Majú pevné jadro ako bežné vlákna. Svetlo je v tomto jadre obmedzené využitím modifikovaného celkového vnútorného odrazového mechanizmu.
- Vlákna s fotonickým bandgapom (prívod vzduchu): Majú periodické mikroštruktúrované prvky a jadro z materiálu s nízkym indexom (duté jadro). Jadrová oblasť má nižší index lomu ako okolitý fotonický kryštalický povlak. Svetlo je vedené mechanizmom, ktorý sa líši od celkového vnútorného odrazu tým, že využíva prítomnosť fotonického bandgapu (PBG).
