نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، فیزیک، دانشگاه صنعتی شیراز

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، فیزیک، دانشگاه صنعتی شیراز

چکیده

تارهای بلور فوتونی (PCFs) دسته‌ای از تارهای نوری هستند که دارای قابلیت‌های فوق‌العاده و کاربردهای متنوع هستند. در این مقاله تأثیر پارامترهای ساختاری این تارها برمشخصه‌های مدی آنها در ناحیۀ مخابراتی را که تا به امروز کمتر مورد توجه واقع شده است، با استفاده از نرم افزار CUDOS MOF بررسی و شبیه‌سازی می‌کنیم. در این جا تارهای بلور فوتونی در دو طرح مختلف یکی با افزایش تعداد حلقه‌ حفره‌های هوا در ناحیۀ غلاف و دیگری با افزایش کسر پر‌شدگی هوا مطالعه می‌شوند و بهترین تار بلور فوتونی را برای حالت تک‌مد در ناحیۀ مخابراتی با کمترین افت حبس‌شدگی معرفی می‌کنیم. همچنین وابستگی طول ‌موجی افت، سطح ‌مقطع مؤثر و ضریب‌ شکست مؤثر مد را نیز شبیه‌سازی می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش تعداد حلقه حفره‌های هوا در غلاف و نیز افزایش کسر پر‌شدگی هوا، افت و سطح‌ مقطع و نیز ضریب ‌شکست مؤثر مد کاهش می‌یابد. به علاوه، ضریب ‌شکست مؤثر با طول ‌موج کاهش و سطح ‌مقطع مؤثر و افت با طول ‌موج افزایش می‌یابند.

کلیدواژه‌ها

[1]  F. Poli, A. Cucinotta, S. Selleri, Photonic crystal fibers: properties and applications, Springer Science & Business Media, (2007).
[2]  M. Ebnali-Heidari, H. Saghaei, F. Koohi-Kamali, M. Naser MoghadasiM. K. Moravvej-Farshi, Proposal for supercontinuum generation by optofluidic infiltrated photonic crystal fibers, Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal 20 (2014) 582-589.
[3]  S. A. Cerqueira Jr, Recent progress and novel applications of photonic crystal fibers, Reports on progress in physics 73 (2010) 024401.
[4]  A. M. Pinto, M. Lopez-Amo, Photonic crystal fibers for sensing applications, Journal of Sensors, (2012).
[5]  A. Khetani, J. Riordon, V. Tiwari, A. Momenpour, M. Godin, H. Anis, Hollow core photonic crystal fiber as a reusable Raman biosensor, Optics express 21 (2013) 12340-12350.
[6]  M. Taghizadeh, M. Hatami, H. Pakarzadeh, and M. K. Tavassoly, Pulsed optical parametric amplification based on photonic crystal fibres, Journal of Modern Optics, (2016).
[7]  J. C. Knight, Photonic crystal fibers and fiber lasers, JOSA B 24 (2007) 1661-1668.
[8]  Md. Faizul Huq Arif and Md. Jaminul Haque Biddut, A new structure of photonic crystal fiber with high sensitivity, high nonlinearity, high birefringence and low confinement loss for liquid analyte sensing applications, Sensing and Bio-Sensing Research 12 (2017) 8-14.
[9]  G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, New York: Academic, (2013).
[10]             P. Yeh, A. Yariv, E. Marom, Theory of Bragg fiber, JOSA 68 (1978) 1196-1201.
[11]             J. C. Knight, T. A. Birks, P. St. J. Russell, M. D. Aktin, All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding, Opt. Lett 21 (1996) 1547-1549.
[12]             P. St.J. Russell, Photonic crystal fibers, Science, (2003).
[13]             J. Broeng, D. Mogilevstev, S. E. Barkou, A. Bjarklev, Photonic crystal fibers: A new class of optical waveguides, Optical fiber technology 5 (1999) 305.
[14]             T. A. Birks, J. C. Knight, P. S. J. Russell, Endlessly single mode photonic crystal fibre, Opt. Lett 22 (1997) 961–963.
[15]             N. A. Mortensen, Effective area of photonic crystal fibers, Optics Express 10 (2002) 341-348.
[16]             M. Liu, J. Yang, T. Zhu, Design of large-mode-area multi-core photonic crystal fibers with low confinement loss and dispersion, JETP Letters 102 (2015) 274-278.
[17]             W. Cai, E. Liu, B. Feng, H. Liu, Z. Wang, W. Xiao, J. Liu, Dispersion properties of a photonic quasi-crystal fiber with double cladding air holes, Optik-International Journal for Light and Electron Optics 127 (2016) 4438-4442.
[18]             L. Shen, W. P. Huang, G. Chen,S. Jian, Design and optimization of photonic crystal fibers for broad-band dispersion compensation, IEEE Photon. Technol. Lett 15 (2003) 540–542.
[19]             F. Poli, A. Cucinotta, S. Selleri, A. Bouk, Tailoring of flattened dispersion in highly nonlinear photonic crystal fibers, IEEE Photon.Technol. Lett 16 (2004) 1065–1067.
[20]             H. Saghaei, V. Heidari, M. Ebnali-Heidari, M. R Yazdani, A systematic study of linear and nonlinear properties of photonic crystal fibers, Optik 127 (2016) 11938–11947.
[21]             http://sydney.edu.au/science/physics/cudos/research/mofsoftware.shtml.
[22]             Y. S. Lee, C. G. Lee, Y. Jung, S. Kim, Diamond unit cell photonic crystal fiber with high birefringence and low confinement loss based on circular air holes, Applied optics 54 (2015) 6140-6145.
[23]             D. K. Sharma, A. Sharma. On the mode field diameter of microstructured optical fibers, Optics Communications 291 (2013) 162-168.
[24]             A. Bjarklev, J. Broeng, A. S. Bjarklev, Photonic crystal fibres, Springer Science & Business Media, (2012).
N. Karasawa, Dispersion properties of liquid crystal core photonic crystal fibers calculated by a multipole method modified for anisotropic inclusions, Optics Communications 338 (2015) 123–127.