Aplicațiile potențiale ale PCF în sistemele de comunicații cu fibră optică includ în principal două aspecte: fibrele de transmisie și dispozitivele optice. Principalul punct al PCF ca fibră de transmisie este îmbunătățirea procesului de fabricație și reducerea pierderii fibrelor. Principalul punct al PCF ca dispozitiv optic este de a regla dimensiunea PCF pentru a obține performanța necesară a dispozitivului PCF.
După cum știm cu toții, ca mediu de transmisie a semnalului optic, dacă este G. Atât fibra 652, cât și PCF ar trebui să satisfacă pierderi reduse, dispersie mică și efecte neliniare scăzute. La fel ca mecanismul de pierdere G.652, pierderea PCF provine în principal din absorbție și împrăștiere. În plus, datorită particularității structurii PCF, aduce în mod natural unele surse speciale de pierdere, cum ar fi pierderea prin scurgeri de mod și pierderea defectelor structurale. Tabelul 1 prezintă sursele de pierdere a PCF.
S-au luat o serie de măsuri pentru a reduce pierderea de PCF, inclusiv în principal (1) îmbunătățirea purității materialului de miez / placare; (2) adoptarea unui proces de reducere a poluării tubului materialului de acoperire; (3) printr-o proiectare rezonabilă a raportului de umplere a aerului / aerului Numărul de găuri pentru a reduce modul de scurgere.
PCF are caracteristicile pierderii reduse, dispersiei mici și efectului neliniar scăzut, ceea ce face ca aplicația sa în domeniul comunicațiilor cu fibre optice să fie foarte promițătoare, în special pentru sistemele de comunicații la distanță lungă. Odată cu îmbunătățirea continuă a metodelor de proiectare PCF și a proceselor de fabricație, performanța PCF devine din ce în ce mai perfectă. Mai ales K. Prin proiectarea rezonabilă a parametrilor structurali, cum ar fi diametrul orificiului de aer d și distanța orificiului de aer r, precum și raportul d / r, Tajima și colab. nu numai că reduce atenuarea PCF, ci și îmbunătățește eficiența dispersiei și dispersiei PCF. Acum, PCF a intrat în stadiul experimental de cercetare a transmiterii sistemului de comunicații prin fibră optică în laborator.
La Conferința mondială de comunicare cu fibră optică (OFC) la începutul anului 2003, K. Telegraph and Telephone Company (NTT) Access Network Business System Laboratory. Tajima și colab. au raportat că au dezvoltat o atenuare ultra-scăzută, PCF de lungime lungă, cu o atenuare de 0,37 dB / km. PCF are caracteristici complete de monomod, iar lungimea de undă de lucru disponibilă este de 0,458-1,7μm.
Echipa de cercetare a lui C. Peucheret și colab. a folosit o linie PCF de 5,6 km pentru a efectua un experiment de transmisie de 40 Gbit / s cu o lungime de undă de lucru de 1550 nm. Aria efectivă a PCF utilizată în acest sistem experimental este de 72& mu; m, atenuarea este de 1,7 dB / km, iar coeficientul de dispersie este de 32 ps / (km. nm). Experimentele arată că atunci când PCF este utilizat ca mediu de transmisie a semnalului optic, performanța sistemului nu este degradată. În comparație cu fibra G.652, cel mai mare avantaj al PCF este că sub premisa asigurării unui mic coeficient de dispersie în modul de polarizare, coeficientul de dispersie, suprafața efectivă și neliniaritatea Coeficientul poate fi proiectat flexibil.
După cum sa menționat mai sus, PCF în sine este o fibră bună de compensare a dispersiei. Prin proiectarea flexibilă a celor trei parametri structurali caracteristici ai PCF: diametrul miezului, diametrul găurii de aer de acoperire și distanțarea găurilor de aer de acoperire, putem obține o dispersie pozitivă mare, sau o dispersie negativă mare sau o bandă foarte largă de planeitate PCF dispersiv. În special, energia flexibilă de gestionare a lățimii de bandă a compensării eficienței dispersiei și dispersiei PCF este de câteva ori mai mare decât cea a fibrei G.652. Prin urmare, PCF are performanțe excelente de compensare a dispersiei și promite să înlocuiască fibrele obișnuite de compensare a dispersiei și să devină o nouă generație de fibre de compensare a dispersiei.
Deoarece diferența de indice de refracție a miezului / placării fibrelor obișnuite de compensare a dispersiei este mică (1,45 / 1,3), capacitatea sa de compensare a dispersiei este slabă. Diferența de bază / placare a PCF este mare (1,45 / 1), deci PCF are o capacitate puternică de compensare a dispersiei. Cercetătorii de la Universitatea Tsinghua au calculat teoretic valoarea dispersiei PCF. Parametrii structurii PCF selectați în calcul sunt: distanța găurilor de aer este de 0,8 m; raportul dintre diametrul orificiului de aer și distanța dintre orificiile de aer este de 0,835.
Se calculează că valoarea dispersiei PCF la 1,55& mu; m poate atinge -2050 ps / (km. nm), care poate compensa de 120 de ori lungimea fibrelor G.652 (17 ps / (km. nm)) și de 240 de ori lungimea fibrei G.655 (8.2 ps / (km) . nm)), care scurtează mult lungimea fibrei de compensare a dispersiei. Prin urmare, funcția de compensare a dispersiei PCF va avea o valoare mare a aplicației în sistemele WDM de mare viteză, capacitate mare și distanță mare.
PCF poate constitui lasere și amplificatoare cu fibră. Motivul este că prin ajustarea diametrului și a spațiului găurilor de aer din placare, PCF cu o zonă de câmp mod de 1-1000 mu; m2 poate fi proiectat flexibil, făcând PCF mai eficient în dezvoltarea laserelor cu fibre și a amplificatoarelor optice. Fibra G.652 are mai multe avantaje.
Aplicațiile legate de comunicațiile cu fibră optică și PCF care au făcut progrese în cercetare includ: conversia lungimii de undă optice, amplificatoare Raman, lasere solitice optice, grătare de fibre și generatoare de continuum.
