การออกแบบเส้นใยผลึกโฟโตนิกเปรียบเทียบเพื่อการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด

คุณเคยสงสัยไหมว่า ใยไฟเบอร์ออปติกมีการนําไปใช้ในสิ่งที่สร้างสรรค์มากกว่าโทรคมนาคมแบบปกติ? ใยไฟเบอร์ฟอตอนิกคริสตัล (PCF) ให้คําตอบสายใยพิเศษเหล่านี้หลุดออกจากข้อจํากัดทางธรรมดา โดยใช้โครงสร้างเล็ก ๆ ที่จัดเรียงเป็นระยะเวลา ที่ทําให้การควบคุมการกระจายแสงที่ไม่เคยมีมาก่อนอย่างไรก็ตาม PCFs ไม่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นเท่ากันบทความนี้วิจัยหลายแบบการออกแบบ PCF หลักและข้อดีและข้อจํากัดของแต่ละ.

ตามที่ชื่อชี้ให้เห็น, PCF ห้องโฮลเนียร์มีแกนที่เต็มไปด้วยอากาศที่แสงเดินทางโดยหลัก ๆ ผ่านอากาศแทนวัสดุแข็ง. การออกแบบนี้ลดการสูญเสียการดูดซึมวัสดุอย่างสําคัญ,ทําให้มันมีคุณค่าพิเศษสําหรับการใช้งานในระดับอินฟราเรดกลางอย่างไรก็ตาม การผลิตเส้นใยเหล่านี้มีปัญหาที่สําคัญ ซึ่งต้องการความละเอียดสูงในการจัดสรรโครงสร้าง

PCF ที่มีแกนแข็งมีแกนจากวัสดุแข็งที่ล้อมรอบด้วยหลุมอากาศที่จัดเรียงเป็นระยะเวลา

• ขนาดช่องอากาศ
• ระยะระหว่างรู
• รูปแบบการจัดวาง

PCF ที่ได้รับการปรับปรุงมีองค์ประกอบเฉพาะเจาะจงเข้าในแกนหรือแผ่นเคลือบ เพื่อปรับปรุงอัตราการหักของเส้นใยและคุณสมบัติทางแสงทําให้เส้นใยเหล่านี้มีคุณค่าพิเศษสําหรับ:

• ไลเซอร์ไฟเบอร์
• เครื่องเสริมเสียงแสง
• การใช้งานการตรวจจับเฉพาะเจาะจง

PCFs ไฮบริดรวมวัสดุหรือการออกแบบโครงสร้างที่แตกต่างกันภายในเส้นใยเดียวเพื่อบรรลุฟังก์ชันทางออปติกที่ซับซ้อนมากขึ้น แนวทางที่นวัตกรรมนี้ให้ช่องทางใหม่สําหรับ:

• การบูรณาการอุปกรณ์ฟอทอนิก
• การลดขนาดส่วนประกอบ
• ระบบออทติกส์หลากหลายฟังก์ชัน

การออกแบบ PCF แต่ละแบบมีข้อดีที่แตกต่างกันขึ้นตามการใช้งานเฉพาะเจาะจง การเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความต้องการการทํางานที่แม่นยําและกรณีการใช้ที่ตั้งใจขณะที่เทคนิคการผลิตยังคงพัฒนา, PCFs อาจพบบทบาทที่ขยายไปในสาขาเทคโนโลยีที่หลากหลาย