激光网2月24日消息，在过去的二十年中，光子晶体光纤已广泛用于光通信和传感应用。与传统的光纤相比，传统的光纤依赖于其纤芯和包层中的不同掺杂水平，而PCF则通过细微的折射率变化来引导光。
这是通过将光限制在一组微观且周期性排列的气孔内来实现的。这种独特的特性导致了波长依赖性的包层指数，强调了沿PCF长度的波长尺度周期性微观结构。因此，它们通常被称为微结构纤维。
单模和多模光纤是根据应用要求使用的最流行的光纤类型。单模PCF光纤通常表现出相对较低的色散系数。单模光纤的主要局限性是色散的发生。相比之下，多模光纤面临着来自波导、材料和色散的挑战。选择最佳配置和类型的光纤最终可以带来更好的光和信号传输。
发布在《光通信杂志》上的一项研究概述了PCF的不同配置，作为优化通过光信号传输数据速率的基本解决方案。在实验过程中，将所提出的光纤——六边形光子晶体光纤、八角形光子晶体光纤和椭圆光子晶体光纤用于光学系统。
研究人员检查了这些光纤的关键参数，例如色散系数、脉冲展宽的变化和数据速率传输。该分析是在相似的光纤长度和一致数量的量化电平下进行的，采用脉冲编码调制。
总色散参数因子系数与量化水平变化之间的关系表明，与HPCF和EPCF相比，OPCF表现出更好的性能。与其他PCF相比，OPCF的使用降低了分散系数，展示了其有效性。OPCF在数据速率或比特率传输的变化方面也表现出色。
OPCF在所提出的PCF中表现出最佳性能，有助于提高光纤系统的性能。在特定情况下，OPCF的数据速率达到约320 Gb/s，传输传播范围为1 km。OPCF的比特率传输也达到了20 Gb/s左右，传输传播范围为10 km。最终，研究人员推荐OPCF用于高速光传输。
PCF光纤在远距离电信中发挥着举足轻重的作用，是物联网无缝集成和大数据时代分组传输需求的关键要素。基于光子晶体光纤的传感器在科学仪器和各个行业得到了广泛的应用。为了理解它们的功能，必须探索光子晶体光纤的微观结构变形及其传输性能的后续变化。
最近发布在《硅》杂志上的一篇文章介绍了一项研究的结果，该研究的重点是使用局部压缩测试研究六边形PCF的微观结构。采用5 cm长的光子晶体光纤传输由红外LED产生的稳强光信号。使用压力机来管理局部压缩的方向。
光子晶体光纤，包括涂层和护套，使用压力机在不同角度进行准静态压缩。在每个角度，测量发射信号的相对强度。该测量值表示光纤受到局部压缩时的信号强度与光纤未压缩时信号强度之间的比率。
为了了解局部压缩方向与光纤内传输信号相对强度的相应变化之间的关系，生成了图表，描绘了相对于压力机角度位置的相对强度。
每条曲线都与特定的压缩力相关联，表现出局部最大值和最小值的可辨别模式。较高的压缩力使相对强度发生更明显的变化。实验结果证实，相对强度表现出与压力机角位置有关的周期性行为。
许多现有的光纤组件都更大，阻碍了创新、紧凑的光纤内光纤设备的进步。因此，有必要将新材料和纳米结构融入纤维组件中，以提高加工和传输能力，引入新功能并增强紧凑性。超表面由亚波长元件阵列组成，旨在控制透射光、反射光和散射光的相位和振幅，为高级光操纵提供了独特的方法。
在最近发布在《纳米光子学》上的一篇文章中，研究人员在保偏光子晶体光纤的端面进行了超紧凑的光纤内偏振依赖性光学滤光片的实验演示。超表面光纤滤光片由具有正交狭缝的周期性负交叉型金属纳米结构组成。
观测到的透射显示出高偏振和波长依赖性，在电信波长中实现了约70%的传输效率。这种效果是通过将光引入光纤的两个正交线性偏振状态来实现的。超表面滤光片的工作波长可以通过纳米工程对超表面的几何形状进行广泛的控制。
这项研究介绍了一种开发纳米级光纤内器件的新方法，包括光纤内偏振和波长相关滤光片、偏振片和超透镜。这些器件有望在光纤成像和传感领域实现新兴应用。
PCF，通常称为多孔光纤，是由单一材料组成的光纤。这些光纤包含一系列微观纵向空心通道，便于引导光线。基于PCF结构设计的光波导可以用作小尺寸组件，作为构建执行高级光子操作的复杂小型化器件的基础。
对PCF几何形状的纵向变化的精确控制为开发创新光学器件开辟了途径。采用 3D 打印来创建厘米级 PCF 被证明是一种有效的方法，可以提高设计灵活性。
发布在《光学》杂志上的一篇论文展示了高分辨率3D打印在具有不同几何形状的堆叠超短光子晶体光纤类链段的原位单步制造中的应用。这项创新使全光纤集成设备得以创建，能够在亚毫米长度内执行复杂的光学操作。
这种新颖的方法完全规避了传统的绘图过程，该过程充满了局限性和缺点。相反，它在管理横向和纵向 PCF 几何形状方面提供了无与伦比的设计灵活性和精度。
这标志着制造由堆叠段或快速纵向锥形和精确控制的横向偏移组成的小型化复杂结构的开创性案例研究。
