Published April 25, 2023
| Version v1
Publication
Open
Ultra-high birefringence with tuneable double zero chromatic dispersion-PCF: a theoretical analysis
- 1. Kwame Nkrumah University of Science and Technology
- 2. Koforidua Technical University
Description
Abstract This work presents photonic crystal fibres made up of four hexagonal shape of four rings. Four structures have been designed and configured. The structures show improvement in optical properties consecutively to achieve the optimum configuration. The full vectorial finite-element method is adopted for this work. COMSOL Multiphysics is used for the simulation. The results show a birefringence of 1.308 × 10 −2 at 1.55 µm and tuneable double zero dispersion at wavelengths of 0.99 µm and 1.8 µm for x -polarisation mode. Also, the chromatic dispersion of − 24.062 ps/km nm and nonlinear coefficient of 30.32 W −1 km −1 are obtained at a telecommunication wavelength of 1.55 µm. The proposed photonic crystal fibre can be beneficial in nonlinear and supercontinuum applications since photonic crystal fibres of double zero dispersion demonstrate higher power spectral densities than single zero dispersion.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يقدم هذا العمل ألياف بلورية فوتونية تتكون من أربعة أشكال سداسية من أربع حلقات. تم تصميم وتكوين أربعة هياكل. تُظهر الهياكل تحسنًا في الخصائص البصرية على التوالي لتحقيق التكوين الأمثل. تم اعتماد طريقة العناصر المحدودة المتجهة الكاملة لهذا العمل. يستخدم COMSOL Multhysics للمحاكاة. تظهر النتائج انكسارًا مزدوجًا قدره 1.308 × 10 −2 عند 1.55 ميكرومتر وتشتت صفري مزدوج قابل للضبط عند أطوال موجية تبلغ 0.99 ميكرومتر و 1.8 ميكرومتر لوضع الاستقطاب السيني. أيضًا، يتم الحصول على التشتت اللوني البالغ -24.062 ps/km nm والمعامل غير الخطي البالغ 30.32 W −1 km −1 عند طول موجي للاتصالات السلكية واللاسلكية يبلغ 1.55 ميكرومتر. يمكن أن تكون الألياف البلورية الفوتونية المقترحة مفيدة في التطبيقات غير الخطية والاستمرارية الفائقة لأن الألياف البلورية الفوتونية ذات التشتت الصفري المزدوج تظهر كثافة طيفية أعلى من التشتت الصفري الفردي.Translated Description (French)
Résumé Ce travail présente des fibres cristallines photoniques composées de quatre formes hexagonales de quatre anneaux. Quatre structures ont été conçues et configurées. Les structures montrent une amélioration consécutive des propriétés optiques pour obtenir la configuration optimale. La méthode des éléments finis vectoriels complets est adoptée pour ce travail. COMSOL Multiphysics est utilisé pour la simulation. Les résultats montrent une biréfringence de 1,308 × 10 −2 à 1,55 µm et une dispersion à double zéro accordable à des longueurs d'onde de 0,99 µm et 1,8 µm pour le mode de polarisation x. En outre, la dispersion chromatique de − 24,062 ps/km nm et le coefficient non linéaire de 30,32 W −1 km −1 sont obtenus à une longueur d'onde de télécommunication de 1,55 µm. La fibre de cristal photonique proposée peut être bénéfique dans des applications non linéaires et de supercontinuum puisque les fibres de cristal photonique de dispersion à double zéro démontrent des densités spectrales de puissance plus élevées que la dispersion à zéro unique.Translated Description (Spanish)
Resumen Este trabajo presenta fibras de cristal fotónico formadas por cuatro formas hexagonales de cuatro anillos. Se han diseñado y configurado cuatro estructuras. Las estructuras muestran una mejora en las propiedades ópticas consecutivamente para lograr la configuración óptima. Para este trabajo se adopta el método de elementos finitos vectoriales completos. COMSOL Multiphysics se utiliza para la simulación. Los resultados muestran una birrefringencia de 1.308 × 10 −2 a 1.55 µm y una dispersión de doble cero sintonizable a longitudes de onda de 0.99 µm y 1.8 µm para el modo de polarización x. Además, la dispersión cromática de -24.062 ps/km nm y el coeficiente no lineal de 30.32 W −1 km −1 se obtienen a una longitud de onda de telecomunicación de 1.55 µm. La fibra de cristal fotónico propuesta puede ser beneficiosa en aplicaciones no lineales y supercontinuas, ya que las fibras de cristal fotónico de dispersión de doble cero demuestran densidades espectrales de potencia más altas que la dispersión de un solo cero.Files
s43067-023-00093-2.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7d085d4199caf9c27be394815b8ca3ae
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الانكسار المزدوج الفائق مع تشتت لوني مزدوج صفري قابل للضبط - PCF: تحليل نظري
- Translated title (French)
- Biréfringence ultra-haute avec dispersion chromatique double zéro accordable-PCF : une analyse théorique
- Translated title (Spanish)
- Birrefringencia ultra alta con dispersión cromática de doble cero sintonizable-PCF: un análisis teórico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4366986967
- DOI
- 10.1186/s43067-023-00093-2
References
- https://openalex.org/W1620629759
- https://openalex.org/W1967316724
- https://openalex.org/W1976764560
- https://openalex.org/W1982305175
- https://openalex.org/W1986686752
- https://openalex.org/W1987137571
- https://openalex.org/W1992931331
- https://openalex.org/W2007002062
- https://openalex.org/W2008486669
- https://openalex.org/W2014605978
- https://openalex.org/W2038187241
- https://openalex.org/W2055407545
- https://openalex.org/W2078041511
- https://openalex.org/W2094787276
- https://openalex.org/W2146923538
- https://openalex.org/W2218475734
- https://openalex.org/W2296185757
- https://openalex.org/W2343070681
- https://openalex.org/W2346800088
- https://openalex.org/W2481990871
- https://openalex.org/W2509180359
- https://openalex.org/W2528538773
- https://openalex.org/W2556372137
- https://openalex.org/W2557619385
- https://openalex.org/W2563689926
- https://openalex.org/W2744153840
- https://openalex.org/W2754263577
- https://openalex.org/W2767185109
- https://openalex.org/W2796338512
- https://openalex.org/W2890702439
- https://openalex.org/W2899097857
- https://openalex.org/W2901203328
- https://openalex.org/W2901408486
- https://openalex.org/W2905290366
- https://openalex.org/W2914396096
- https://openalex.org/W2916692013
- https://openalex.org/W2918823951
- https://openalex.org/W2921512828
- https://openalex.org/W2924659560
- https://openalex.org/W2948485366
- https://openalex.org/W2952718926
- https://openalex.org/W2965513312
- https://openalex.org/W2978656317
- https://openalex.org/W2984199096
- https://openalex.org/W2997273299
- https://openalex.org/W3192883897
- https://openalex.org/W4233963617
- https://openalex.org/W4243301790
- https://openalex.org/W4251390660
- https://openalex.org/W4298360095
- https://openalex.org/W4301510390
- https://openalex.org/W4308029591
- https://openalex.org/W4313293175
- https://openalex.org/W4319438231