Inhaltsverzeichnis:
- Definition - Was bedeutet Photonische Kristallfaser (PCF)?
- Techopedia erklärt photonische Kristallfaser (PCF)
Definition - Was bedeutet Photonische Kristallfaser (PCF)?
Photonische Kristallfaser (PCF) ist eine Art optische Faser, die photonische Kristalle verwendet, um den Mantel um den Kern des Kabels zu bilden. Photonischer Kristall ist ein verlustarmes periodisches dielektrisches Medium, das unter Verwendung einer periodischen Anordnung von mikroskopischen Luftlöchern aufgebaut ist, die entlang der gesamten Faserlänge verlaufen.
In PCFs werden photonische Kristalle mit photonischen Bandlücken konstruiert, um die Lichtausbreitung in bestimmten Richtungen mit einem bestimmten Wellenlängenbereich zu verhindern. Im Gegensatz zu normalen Lichtwellenleitern verwenden PCFs bei Hohlkernverfahren die interne Totalreflexion oder den Lichteinschluss, um Licht zu verbreiten. Die Lichtausbreitung in PCFs ist Standardfasern, die einen konstant niedrigeren Brechungsindex verwenden, weit überlegen.
Anwendungen für photonische Kristallfasern umfassen Spektroskopie, Messtechnik, Biomedizin, Bildgebung, Telekommunikation, industrielle Bearbeitung und Militärtechnologie.
Photonische Kristallfasern werden auch als mikrostrukturierte oder löchrige Fasern bezeichnet.
Techopedia erklärt photonische Kristallfaser (PCF)
Glasfaserkabel bestehen aus einem Kern und einem Mantel mit konstanter Brechungsindexdifferenz. Licht durchläuft den Kern als Folge der Brechungseigenschaft von Licht, die als Folge der Differenz zwischen den Brechungsindizes des Kerns und des Mantels auftritt. Dieses gebrochene Licht weist während der Ausbreitung über große Entfernungen einen viel höheren Verlust auf und erfordert daher Repeater und Verstärker für die Kommunikation über große Entfernungen.
In PCF hingegen wird das Licht im Kern eingefangen und liefert einen viel besseren Wellenleiter für Photonen als herkömmliche Lichtwellenleiter. Die in PCF anstelle von Glas verwendeten Polymere bieten den Vorteil einer flexibleren Faser, die eine einfachere und kostengünstigere Installation ermöglicht. In Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des Ausbreitungslichts werden verschiedene photonische Kristalle hergestellt, die verschiedenen photonischen Gittern entsprechen.
Photonische Kristallfasern werden im Allgemeinen in zwei Hauptkategorien unterteilt:
- Indexführende Fasern: Haben einen festen Kern wie herkömmliche Fasern. Licht wird in diesem Kern durch Ausnutzung des modifizierten internen Totalreflexionsmechanismus eingeschlossen.
- Photonic Bandgap (Air Guiding) -Fasern: haben periodische mikrostrukturierte Elemente und einen Kern aus niedrigbrechendem Material (Hohlkern). Der Kernbereich hat einen niedrigeren Brechungsindex als der umgebende photonische Kristallmantel. Das Licht wird von einem Mechanismus geleitet, der sich von der Totalreflexion dadurch unterscheidet, dass er das Vorhandensein der photonischen Bandlücke (PBG) ausnutzt.
