La structure de la fibre de cristal photonique et son principe de guidage de la lumière

May 08, 2021

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Le PCF peut être divisé en fibre solide et fibre creuse. Une fibre optique solide est une fibre optique dans laquelle un tube capillaire en verre de silice est périodiquement disposé autour d'une tige de verre de silice. La fibre creuse est une fibre optique dans laquelle des capillaires en verre de silice sont périodiquement disposés autour d'un tube en verre de silice.


Le mécanisme de guide de lumière PCF peut être divisé en deux catégories: mécanisme de guide de lumière à indice de réfraction et mécanisme de guide de lumière à écart d'énergie photonique.


Mécanisme de guidage de la lumière à indice de réfraction: il existe une certaine différence entre l'indice de réfraction du cœur des défauts périodiques (verre de quartz) et l'indice de réfraction de la gaine périodique (air), de sorte que la lumière peut se propager dans le cœur. PCF avec cette structure Le mécanisme de guidage de la lumière est toujours une réflexion interne totale, mais il est différent du G. conventionnel La fibre 652 est différente. Étant donné que le revêtement contient de l'air, ce mécanisme est appelé réflexion interne totale améliorée. Ceci est dû au fait que la taille des trous dans le PCF à noyau creux est inférieure à la longueur d'onde de la lumière transmise.


Mécanisme de guidage de la lumière à écart d'énergie photonique: En théorie, la résolution de l'équation propre des ondes électromagnétiques (ondes lumineuses) dans les cristaux photoniques peut dériver les conditions de transmission du PCF à noyau solide et à noyau creux, et le résultat est la théorie de guidage de la lumière à écart d'énergie photonique.


Le centre est un noyau creux. Bien que l'indice de réfraction du noyau creux soit inférieur à celui du verre de quartz de gaine, il peut toujours garantir que la lumière n'est pas réfractée. En effet, le réseau de petits trous dans la gaine constitue un cristal photonique. Lorsque la distance entre les petits trous et le diamètre des petits trous remplissent certaines conditions, la lumière correspondante peut être empêchée de se propager dans la plage de l'écart d'énergie photonique, et la lumière est limitée à transmettre à l'intérieur du noyau creux central.


Des études récentes ont montré que plus de 99% de l'énergie lumineuse peut être transmise dans ce HF et que l'atténuation spatiale de la lumière est extrêmement faible, de sorte que l'atténuation de la fibre ne peut être que de 1/2 à 1/4 de celle d'une fibre standard. Mais tous les PCF ne sont pas guidés par l'écart d'énergie photonique.


L'explication spécifique du mécanisme de transmission lumineuse de l'écart d'énergie photonique du PCF à noyau creux est la suivante: le défaut périodique formé dans le PCF à noyau creux est l'air, et le mécanisme de transmission de la lumière consiste à utiliser la gaine pour former un intervalle d'énergie photonique pour un certain longueur d'onde de la lumière et les ondes lumineuses ne peuvent voyager que dans l'air. Les défauts formés par le noyau existent et se propagent. Bien que la réflexion interne totale ne puisse pas se produire dans le PCF à noyau creux, la structure en treillis à petits trous dans la couche de revêtement est comme un miroir, de sorte que la lumière est réfléchie plusieurs fois à l'interface entre l'air et le verre de quartz de nombreux petits trous.


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