De mogelijke toepassingen van PCF in communicatiesystemen via optische vezels omvatten hoofdzakelijk twee aspecten: transmissievezels en optische apparaten. Het belangrijkste punt van PCF als transmissievezel is om het fabricageproces te verbeteren en het verlies van de vezel te verminderen. Het belangrijkste punt van PCF als een optisch apparaat is om de grootte van de PCF aan te passen om de vereiste prestaties van het PCF-apparaat te bereiken.
Zoals we allemaal weten, als optisch signaaltransmissiemedium, of het G is. Zowel 652-vezel als PCF moeten voldoen aan lage verliezen, kleine dispersie en lage niet-lineaire effecten. Hetzelfde als het verliesmechanisme van G.652, komt PCF-verlies voornamelijk voort uit absorptie en verstrooiing. Bovendien brengt het, vanwege de bijzonderheid van de PCF-structuur, natuurlijk enkele speciale bronnen van verlies met zich mee, zoals verlies van moduslekkage en verlies van structurele defecten. Tabel 1 toont de verliesbronnen van PCF.
Er is een reeks maatregelen genomen om het verlies aan PCF te verminderen, voornamelijk met inbegrip van (1) verbetering van de zuiverheid van kern- / bekledingsmateriaal; (2) het toepassen van een proces om de vervuiling van de buis van het bekledingsmateriaal te verminderen; (3) door redelijk ontwerp van luchtvulverhouding / lucht Het aantal gaten om de lekkagemodus te verminderen.
PCF heeft de kenmerken van een laag verlies, een kleine spreiding en een laag niet-lineair effect, waardoor de toepassing ervan op het gebied van optische vezelcommunicatie veelbelovend is, vooral voor communicatiesystemen over lange afstanden. Met de voortdurende verbetering van PCF-ontwerpmethoden en fabricageprocessen, worden de PCF-prestaties steeds perfecter. Vooral K. Door een redelijk ontwerp van structurele parameters, zoals luchtgatdiameter d en luchtgatafstand r, evenals de d / r-verhouding, Tajima et al. verminderen niet alleen de verzwakking van PCF, maar verbeteren ook de dispersie- en dispersie-efficiëntie van PCF. Nu is PCF de experimentele onderzoeksfase van de transmissie van optische vezelcommunicatiesystemen in het laboratorium ingegaan.
Op de World Optical Fiber Communication Conference (OFC) begin 2003 heeft K. Telegraph and Telephone Company (NTT) Access Network Business System Laboratory. Tajima et al. meldden dat ze een ultralage demping, lange-lengte-PCF ontwikkelden met een demping van 0,37 dB / km. PCF heeft volledige single-mode-kenmerken en het beschikbare golflengtebereik is 0,458-1,7 μm.
Het onderzoeksteam van C. Peucheret et al. gebruikte een PCF-lijn van 5,6 km om een transmissie-experiment uit te voeren van 40 Gbit / s met een werkgolflengte van 1550 nm. Het effectieve oppervlak van de PCF die in dit experimentele systeem wordt gebruikt, is 72 vierkante& mu; m, de verzwakking is 1,7 dB / km en de dispersiecoëfficiënt is 32 ps / (km. nm). Experimenten tonen aan dat wanneer PCF wordt gebruikt als een optisch signaaltransmissiemedium, de prestatie van het systeem niet verslechtert. In vergelijking met G.652-vezel is het grootste voordeel van PCF dat onder het uitgangspunt een kleine dispersiecoëfficiënt van de polarisatiemodus, de dispersiecoëfficiënt, effectief oppervlak en niet-lineariteit de coëfficiënt flexibel kan worden ontworpen.
Zoals hierboven vermeld, is PCF zelf een goede dispersiecompenserende vezel. Door flexibel de drie karakteristieke structurele parameters van PCF te ontwerpen: kerndiameter, bekledingsluchtgatdiameter en bekledingsluchtgatafstand, kunnen we een grote positieve dispersie of een grote negatieve dispersie of een zeer brede band van vlakheid verkrijgen. Dispersieve PCF. In het bijzonder is de flexibele bandbreedtebeheersingergie van PCF voor de compensatie van de flexibele dispersie en dispersie-efficiëntie verschillende keren groter dan die van G.652-vezel. Daarom heeft PCF uitstekende dispersiecompensatieprestaties en belooft het de gewone dispersiecompensatievezel te vervangen en een nieuwe generatie dispersiecompenserende vezels te worden.
Omdat het brekingsindexverschil tussen kern en bekleding van gewone dispersiecompenserende vezels klein is (1,45 / 1,3), is het vermogen tot dispersiecompensatie slecht. Het verschil tussen kern en bekleding van PCF is groot (1,45 / 1), dus PCF heeft een sterke dispersiecompensatie. Onderzoekers van Tsinghua University hebben theoretisch de dispersiewaarde van PCF berekend. De PCF-structuurparameters die in de berekening zijn geselecteerd, zijn: de afstand tussen de luchtgaten is 0,8 m; de verhouding tussen luchtgatdiameter en luchtgatafstand is 0,835.
Er wordt berekend dat de dispersiewaarde van PCF bij 1,55& mu; m kan -2050 ps / (km. nm) bereiken, wat 120 keer de lengte van G.652-vezel (17 ps / (km. nm)) en 240 keer de lengte van G.655-vezel (8,2 ps / (km) kan compenseren). . nm)), wat de lengte van de dispersiecompensatievezel aanzienlijk verkort. Daarom zal de dispersiecompensatiefunctie van PCF een grote toepassingswaarde hebben in WDM-systemen met hoge snelheid, grote capaciteit en lange afstanden.
PCF kan vezellasers en vezelversterkers vormen. De reden is dat door het aanpassen van de diameter en de afstand van de luchtgaten in de bekleding, PCF met een modusveldoppervlak van 1-1000 mu; m2 kan flexibel worden ontworpen, waardoor PCF effectiever wordt bij de ontwikkeling van fiberlasers en optische versterkers. G.652-vezel heeft meer voordelen.
PCF- en optische vezelcommunicatie-gerelateerde toepassingen die vooruitgang hebben geboekt, zijn onder meer: optische golflengteconversie, Raman-versterkers, optische solitonlasers, vezelroosters en continuümgeneratoren.
