تأثير پارامترهاي ساختاري بر مشخصه‌هاي مدي تارهاي بلور فوتوني در ناحيه مخابراتي

Impacts of Structural Parameters on Mode Characteristics of Photonic Crystal Fibers in the Telecommunication Region

تارهاي بلور فوتوني (PCFs) دسته‌اي از تارهاي نوري هستند كه داراي قابليت‌هاي فوق‌العاده و كاربردهاي متنوع هستند. در اين مقاله تأثير پارامترهاي ساختاري اين تارها برمشخصه‌هاي مدي آنها در ناحيۀ مخابراتي را كه تا به امروز كمتر مورد توجه واقع شده است، با استفاده از نرم افزار CUDOS MOF بررسي و شبيه‌سازي مي‌كنيم. در اين جا تارهاي بلور فوتوني در دو طرح مختلف يكي با افزايش تعداد حلقه‌ حفره‌هاي هوا در ناحيۀ غلاف و ديگري با افزايش كسر پر‌شدگي هوا مطالعه مي‌شوند و بهترين تار بلور فوتوني را براي حالت تك‌مد در ناحيۀ مخابراتي با كمترين افت حبس‌شدگي معرفي مي‌كنيم. همچنين وابستگي طول ‌موجي افت، سطح ‌مقطع مؤثر و ضريب‌ شكست مؤثر مد را نيز شبيه‌سازي مي‌كنيم. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش تعداد حلقه حفره‌هاي هوا در غلاف و نيز افزايش كسر پر‌شدگي هوا، افت و سطح‌ مقطع و نيز ضريب ‌شكست مؤثر مد كاهش مي‌يابد. به علاوه، ضريب ‌شكست مؤثر با طول ‌موج كاهش و سطح ‌مقطع مؤثر و افت با طول ‌موج افزايش مي‌يابند.

Photonic crystal fibers (PCFs) are new class of optical fibers which have great potentials and various applications. In this article, we investigate and simulate the impacts of structural parameters on mode characteristics of PCFs in telecommunication region that little attention has been paid to it by using CUDOS MOF software. Here, PCFs are simulated in two different schemes: one with increasing the number of air rings in the cladding area and the other one with increasing the filling fraction; and then the best PCF for the single-mode operation in telecommunication region with the lowest confinement loss is introduced. Also, the wavelength dependence of the loss, effective mode area, and effective mode refractive index is simulated. The results show that with increasing the number of air rings in the cladding as well as the air filling fraction, the PCF losses, effective mode area, and effective mode refractive index are decreased. Moreover, with increasing the wavelength, the effective refractive index is decreased while and the loss and the effective mode area are increased.