Sommario:
- Definizione - Cosa significa fibra di cristallo fotonica (PCF)?
- Techopedia spiega Photonic Crystal Fiber (PCF)
Definizione - Cosa significa fibra di cristallo fotonica (PCF)?
La fibra di cristallo fotonica (PCF) è un tipo di fibra ottica che utilizza cristalli fotonici per formare il rivestimento attorno al nucleo del cavo. Il cristallo fotonico è un mezzo dielettrico periodico a bassa perdita costruito utilizzando una matrice periodica di microscopici fori d'aria che corrono lungo l'intera lunghezza della fibra.
Nei PCF, i cristalli fotonici con lacune nella banda fotonica sono costruiti per impedire la propagazione della luce in determinate direzioni con un certo intervallo di lunghezze d'onda. Contrariamente alle normali fibre ottiche, i PCF utilizzano la riflessione interna totale o il confinamento della luce nei metodi a nucleo cavo per propagare la luce. La propagazione della luce nei PCF è di gran lunga superiore alla fibra standard, che utilizza un rivestimento con indice di rifrazione inferiore costante.
Le applicazioni per le fibre di cristallo fotonico includono spettroscopia, metrologia, biomedicina, imaging, telecomunicazione, lavorazione industriale e tecnologia militare.
La fibra di cristallo fotonica è anche conosciuta come fibra microstrutturata o bucata.
Techopedia spiega Photonic Crystal Fiber (PCF)
I cavi in fibra ottica sono costruiti con un nucleo e un rivestimento con una differenza di indice di rifrazione costante. La luce viaggia attraverso il nucleo a causa della proprietà di rifrazione della luce, che si verifica a causa della differenza tra gli indici di rifrazione del nucleo e il rivestimento. Questa luce rifratta subisce perdite molto maggiori durante la propagazione su lunghe distanze e quindi richiede ripetitori e amplificatori per comunicazioni a distanza estesa.
In PCF, d'altra parte, la luce è intrappolata nel nucleo, fornendo una guida d'onda molto migliore ai fotoni rispetto alle fibre ottiche standard. I polimeri utilizzati al posto del vetro in PCF offrono il vantaggio di una fibra più flessibile, che consente un'installazione più semplice e meno costosa. Vari cristalli fotonici conformi a vari reticoli fotonici sono fabbricati in base alle proprietà richieste della luce propagata.
Le fibre di cristallo fotonico sono generalmente divise in due categorie principali:
- Fibre guida indice: hanno un nucleo solido come le fibre convenzionali. La luce è confinata in questo nucleo sfruttando il meccanismo di riflessione interna totale modificato.
- Fibre fotoniche a fascia di banda (guida aerea): presentano elementi microstrutturati periodici e un nucleo di materiale a basso indice (nucleo cavo). La regione centrale ha un indice di rifrazione inferiore rispetto al rivestimento di cristallo fotonico circostante. La luce è guidata da un meccanismo che differisce dalla riflessione interna totale in quanto sfrutta la presenza del gap fotonico (PBG).
