Fibra de cristal fotónico (pcf)

Definición - ¿Qué significa Fibra de Cristal Fotónico (PCF)?

La fibra de cristal fotónico (PCF) es un tipo de fibra óptica que utiliza cristales fotónicos para formar el revestimiento alrededor del núcleo del cable. El cristal fotónico es un medio dieléctrico periódico de baja pérdida construido utilizando una matriz periódica de orificios de aire microscópicos que se extienden a lo largo de toda la longitud de la fibra.

En los PCF, los cristales fotónicos con espacios de banda fotónica se construyen para evitar la propagación de la luz en ciertas direcciones con un cierto rango de longitudes de onda. A diferencia de la fibra óptica normal, los PCF utilizan la reflexión interna total o el confinamiento de la luz en los métodos de núcleo hueco para propagar la luz. La propagación de la luz en los PCF es muy superior a la de la fibra estándar, que utiliza un revestimiento de índice de refracción más bajo constante.

Las aplicaciones de las fibras de cristal fotónico incluyen espectroscopia, metrología, biomedicina, imágenes, telecomunicaciones, mecanizado industrial y tecnología militar.

La fibra de cristal fotónico también se conoce como fibra microestructurada o perforada.

Techinfo explica la fibra de cristal fotónico (PCF)

Los cables de fibra óptica se construyen con un núcleo y un revestimiento de diferencia de índice de refracción constante. La luz viaja a través del núcleo como resultado de la propiedad de refracción de la luz, que se produce como resultado de la diferencia entre los índices de refracción del núcleo y el revestimiento. Esta luz refractada soporta una pérdida mucho mayor durante la propagación a distancias extendidas y, por lo tanto, requiere repetidores y amplificadores para comunicaciones de larga distancia.

En PCF, por otro lado, la luz queda atrapada en el núcleo, lo que proporciona una guía de ondas a los fotones mucho mejor que la fibra óptica estándar. Los polímeros utilizados en lugar del vidrio en PCF proporcionan la ventaja de una fibra más flexible, lo que permite una instalación más fácil y menos costosa. Se fabrican varios cristales fotónicos que se ajustan a varias redes fotónicas dependiendo de las propiedades requeridas de la luz propagada.

Las fibras de cristal fotónico se dividen generalmente en dos categorías principales:

  • Fibras de guía de índice: tienen un núcleo sólido como las fibras convencionales. La luz está confinada en este núcleo explotando el mecanismo de reflexión interno total modificado.
  • Fibras Photonic Bandgap (Air Guiding): Tienen elementos microestructurados periódicos y un núcleo de material de bajo índice (núcleo hueco). La región del núcleo tiene un índice de refracción más bajo que el revestimiento de cristal fotónico circundante. La luz está guiada por un mecanismo que se diferencia de la reflexión interna total en que explota la presencia de la banda prohibida fotónica (PBG).