Loading AI tools
מוויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
סיבים אופטיים מיקרו-מבניים (MOF) הם מוליכי גל אופטיים שבהם הולכת הגל מתקבלת באמצעות מניפולציה של מבנה הסיב במקום מניפולציה של מקדם השבירה שלו. ניתן לייצר סיבים מיקרו-מבניים כך שהאור המובל בסיב מתפשט באוויר, ובכך להפחית את האפקטים הלא-ליניאריים שקשורים במעבר בתווך אחר.
בסיבים אופטיים קונבנציונליים, האור מונחה בתווך על ידי ניצול תכונת ההחזרה הפנימית המוחלטת. ההנחיה מתרחשת בתוך ליבה בעלת מקדם שבירה גבוה ממקדם השבירה של החומר שמסביבה. השינוי במקדם השבירה מתקבל על ידי בחירת חומרים שונים לליבה ולחיפוי, או ע"י הוספת מזהמים לזכוכית באופן שונה עבור הליבה והחיפוי.
בשונה מגישה זו, בסיבים מיקרו-מבניים הסיבים מורכבים מחומר אחד (בדרך כלל סיליקה) והנחיית האור מתקבלת באמצעות נוכחות של חורי אוויר באזור המקיף את הליבה המוצקה. החורים מסודרים לרוב בתבנית מחזורית דו-ממדית מסביב לליבה, אולם ניתן להשתמש גם בדפוסים אחרים של חורי אוויר, בפרט - כאלו שאינם מחזוריים. סידור מחזורי של חורי האוויר מסביב לליבה משומש לרוב ב-"סיבי גביש פוטוניים", בהם ההתפשטות בתווך מתרחשת כתוצאה מהחזרה מלאה בשל אפקט פס אנרגיה פוטוני.
ישנם שני סוגים עיקריים של סיבים אופטיים מיקרו-מבניים:
סיבים אופטיים מיקרו-מבניים המבוססים על תעלות אוויר העוברות לכל אורכם חוזרים נהגו לראשונה על ידי קייזר ושות' כבר ב-1974. החוקרים מרטלי וקנינג הבינו שמבנים גבישיים מחזוריים הם לא המבנה האידיאלי ביותר עבור יישומים מעשיים, והגו את הרעיון להשתמש במבנים שאינם מחזוריים ובכך לקבל הפסדי הספק קטנים יותר כאשר הסיב מעוקל. [1]
סיבי גביש פוטוניים הם גרסה של הסיבים המיקרו-מבניים שהגו קייזר ושות', בה ניסו החוקרים לשלב את רעיונות הפער הפוטוני של יא ושות'. ייצור סיב כזה נעשה בצורה פשוטה יחסית, בה מערך סיבי זכוכית נערם ואז ונמשך לשני הצדדים בכדי להצר אותו וליצור סיבים אופטיים ממנו. עקרון הפעולה של הסיבים הראשונים מסוג זה לא התבסס על הפער הפוטוני אלא על ידי שינויים חכמים במקדמי השבירה מהם היו עשויים הסיבים במערך, אך עם זאת השם של הטכנולוגיה הזאת נשמר מסיבות היסטוריות, למרות שיש חוקרים המעדיפים לקרוא לסיבים אלה "סיבים עבים" או בפשטות סיבים אופטיים מיקרו-מבניים.
סיבים אופטיים קונבנציונליים מתסמכים על אפקט ההחזרה הפנימית המלאה, ולכן כאשר הסיב מכופף מספיק, זווית הפגיעה של האור בסיב קטנה מהזווית הקריטית וכך חלק מההספק מתבזבז על אור שיצא ממסלולו. תכונה זו מוחלשת מאוד בסיבים אופטייים מיקרו-מבניים, כיוון שפער האנרגיה בגביש הפוטוני הנוצר לא מאפשר לאור לברוח ממסלולו גם בכיפוף משמעותי במיוחד.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.