Slide thuyết trình công nghệ nano sợi quang tử giả 1 chiều lõi rỗng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1 MB, 21 trang )
CÔNG NGHỆ NANO
Sợi quang tử giả một chiều lõi
rỗng:
Sợi
Bragg
Giảng viên hướng dẫn:
Nguyễn Việt Hưng
Nguyễn Bích Huyền
Nhóm 10:
Trương Thị Thu Trang
Nguyễn Thị Mai Thương
Nguyễn Tiến Thái
Hoàng Việt Anh
Vũ Hồng Phượng
Hà Nội, tháng 12 năm 2019
CuuDuongThanCong.com
/>
1
Nội dung chính
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang
tử
2.Sợi Bragg
3.Mơ phỏng trên OptiFTDT
4.Nhận xét
2
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
Sợi tinh thể
quang tử
Sợi quang
Optical Fiber
Photonic Crystal Fiber
Tinh thể quang
tử
Photonic Crystal
3
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
Cấu trúc sợi quang
Truyền ánh sáng trong sợi quang
4
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
• Phân loại theo chiết suất:
• Sợi quang có chiết suất nhảy
bậc (SI – Step Index)
• Sợi quang có chiết suất giảm
dần (GI – Graded Index)
• Phân loại theo số mode:
• Sợi đơn mode (Single Mode)
• Sợi đa mode (Multi-Mode)
5
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
• Tinh thể quang tử (Photonic
Crystal) là một cấu trúc tuần
hoàn xen kẽ trong khơng gian
của các vật liệu có hằng số điện
mơi khác nhau => vật liệu có
chiết suất thay đổi theo chu kỳ
trên thang chiều dài
• Tinh thể quang tử có vùng cấm
quang
6
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
• Nguyên lý giam giữ và truyền dẫn ánh sáng trong mạng : tạo ra các
sai hỏng trong mạng từ các tinh thể quang tử
• Sử dụng tinh thể quang tử 1D và 2D tạo ra sợi tinh thể quang tử.
7
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
Các loại sợi tinh thể quang tử
CuuDuongThanCong.com
8
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
Các loại sợi tinh thể quang tử
9
CuuDuongThanCong.com
/>
1.Tổng quan về sợi tinh thể quang tử
• Truyền dẫn ánh sáng trong các sợi lõi rắn dựa vào hiện
tượng phản xạ tồn phần như sợi quang.
• Index-guiding (dẫn song song theo chiết suất, hay high-index core
fiber-sợi quang tinh thể có lõi chiết suất cao)
• Truyền dẫn ánh sáng trong sợi lõi rỗng dựa vào các mode sai
hỏng trong vùng cấm quang để truyền dẫn
• Photonic bandgrap (hay low-index core fibers-sợi quang tinh thể
có lõi chiết suất thấp)
10
CuuDuongThanCong.com
/>
2.Sợi Bragg
Cấu trúc của sợi Bragg
11
CuuDuongThanCong.com
/>
2.Sợi Bragg
• Cấu trúc đơn giản nhất của tinh thể quang tử là cấu trúc 1 chiều:
chiết suất chỉ thay đổi theo 1 chiều (trục z)
• Tinh thể quang tử 1 chiều có thể hoạt động như 1 tấm gương
(gương Bragg) để phản xạ hết các ánh sáng trong 1 dải tần nhất
định và hạn chế các mode ánh sáng nếu trong cấu trúc có tồn tại sai
hỏng.
12
CuuDuongThanCong.com
/>
2.Sợi Bragg
• Độ rộng của vùng cấm quang phụ thuộc vào chênh lệch hằng số điện
môi giữa 2 vật liệu trong tinh thể quang tử 1 chiều
13
CuuDuongThanCong.com
/>
2.Sợi Bragg
• Truyền ánh sáng trong lõi rỗng
• Sử dụng tinh thể quang tử 1 chiều trong lớp phủ (cladding) như 1
gương phản xạ đa hướng để giới hạn ánh sáng truyền đi trong lõi
rỗng
14
CuuDuongThanCong.com
/>
3.Mô phỏng trên OptiFDTD
15
CuuDuongThanCong.com
/>
3.Mô phỏng trên OptiFDTD
TH1:Tạo 2 K-vecto (0; 0; -0.5; 1) và (0; 0; 0.5; 10) trường hợp a = 0.5
TE
TM
16
CuuDuongThanCong.com
/>
3.Mô phỏng trên OptiFDTD
TH2 : Tạo 2 K-vecto (0;0;-0.5; 1) và (0;0;0.5;10) trường hợp a = 0.2
TE
TM
17
CuuDuongThanCong.com
/>
3.Mô phỏng trên OptiFDTD
TH3:Thực hiện mô phỏng với 3K-vecto (0;0;-0.5;1),(0;0;0.5;5),(0;1.5;0;15) với a = 0.5
TE
TM
18
CuuDuongThanCong.com
/>
3.Mô phỏng trên OptiFDTD
TH4: Thực hiện mô phỏng với 3K-vecto (0;0;-0.5;1), (0;0;0.5;5),(0;1.5;0;15) với a = 0.2
TM
TE
19
CuuDuongThanCong.com
/>
4.Nhận xét
• Đồ thị nhận được có dạng giống với trong tài liệu tham khảo
• Với trường hợp 2 K-vecto, có thể thấy cấu trúc vùng cấm của
TE và TM gần giống nhau
• Từ kết quả mơ phỏng 3 K-vecto của mode TE và TM, có thể
thấy: phần đầu tiên có dạng khá giống nhau, phần bên phải có
sự tách băng khác nhau
• Giá trị band gap thay đổi khi thay đổi giá trị chiều rộng lớp Bragg
20
CuuDuongThanCong.com
/>
Thanks for
watching
21
CuuDuongThanCong.com
/>
