تحلیل مشخصات فیبر نوری حفره دار با استفاده از روش دیفرانسیل محدود در حوزه فرکانسی

روش دیفرانسیل و المان محدود در محاسبات مشخصات فیبرهای کریستال فوتونی نسبت به سایر روش ها از دقت بالاتری برخوردار است. در این مقاله در ابتدا روش دیفرانسیل محدود در بازه فرکانسی برای تعیین مشخصات فیبرهای کریستال فوتونی تشریح شد. مشخصات انتشار در فیبر کریستال فوتونی در یک شبکه سه گوش با هشت لایه حفره هوایی محاسبه شد و مشخصات فیبر شامل، ضریب شکست موثر، پاشندگی موجبری تعیین شد، سپس با استفاده از قاعده مرکب سیمپسون در انتگرال دو بعدی، مقادیر سطح مقطع موثر و همچنین گشودگی عددی با استفاده از نتایج میدان های الکتریکی حاصل، برای مقادیر مختلف اندازه حفره ها و فاصله بین آن ها تعیین و نتایج آن با هم مقایسه شد. از آنجا که تعیین پاشندگی صفر در مخابرات و به خصوص طراحی جبران سازهای پاشش دارای اهمیت است با تعیین پاشندگی رنگی و طول موج پاشندگی صفر در این نوع فیبرها، تاثیر مشخصات حفره های هوا در نقطه صفر پاشندگی بررسی شد. در این مقاله برای اولین بار با استفاده از روش مذکور تاثیر مشخصات حفره ها در مشخصات فیبر کریستال از جمله پاشندگی موجبر محاسبه و نشان داده شد با افزایش اندازه حفره ها، در یک مقدار ثابت فاصله بین حفره ها طول موج پاشندگی صفر کاهش می یابد و برای مقدار ثابت اندازه حفره ها با افزایش فاصله بین حفره ها طول موج پاشندگی صفر در فیبر کریستال فوتونی افزایش می یابد.