طراحی تارهای بلورفوتونی دایروی برای هدایت و کنترل تکانه زاویه‌ای مداری نور

Abstract

در این مقاله، تارهای بلور فوتونی دایروی برای هدایت و کنترل تکانه زاویه‌ای مداری نور طراحی و شبیه‌سازی می‌شوند. برای تعیین پارامتر‌های بهینه‌ی تار بلور فوتونی دایروی شرایط به گونه‌ای در نظر گرفته می‌شود که جفت شدگی اسپین- مدار مدهای نور درون تار از بین برود. همچنین برای کاربردهای مخابراتی، پاشندگی مدها باید در یک بازه‌ی طول موجی وسیع (۲۵/۱ تا ۲ میکرومتر) مسطح باشد و مدهای تکانه زاویه‌ای مداری نور از تلفات تحدید پایین برخوردار باشند. شبیه‌سازی‌ها برای مقادیر مختلف از کسر پرشدگی هوا f انجام می‌شود و با مقایسه‌ی نتایج، بهترین مقدار بدست می‌آید. نتایج نشان می‌دهد تار طراحی شده قادر به پشتیبانی از گروه مدهای تکانه‌ی زاویه‌ای مداری تا و با مرتبه‌ی بار توپولوژیکیl=4 است. همچنین، تار طراحی شده کیفیت بالایی را از نظر پاشندگی و تلفات مد‌های تکانه زاویه‌ای مداری نور از خود نشان می‌دهد؛ از این رو می‌تواند برای تکنیک تسهیم فضایی علاوه بر تکنیک های مرسوم نظیر تسهیم طول موجی در مخابرات نوری استفاده شود.