在基于TOPAS的七边形光子晶体纤维 (He-PCF) 中评估THz波传输性能
Md Selim Hossain1, Rakib Hossen2, Md Al-Amin3
1Department of Electronics and Communication Engineering (ECE), Hajee Mohammad Danesh Science and Technology University (HSTU), Dinajpur, 5200, Bangladesh.
Heliyon
|February 19, 2024
概括
一种新的七边形光子晶体纤维 (He-PCF) 提供高效的太赫兹 (THz) 波导,损耗最小. 这种设计显示了先进的THz通信系统的前景.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电信 电信服务 电信服务 电信服务
背景情况:
- 在太赫兹 (THz) 应用中探索光子晶体纤维 (PCF).
- 现有的设计经常面临信号损失和有效区域的挑战.
研究的目的:
- 设计和模拟一种新的七边形光子晶体纤维 (He-PCF),用于高效的THz波导.
- 分析拟议的He-PCF架构的光学导向特性.
主要方法:
- 使用COMSOL多物理软件进行的模拟.
- 实施有限元法 (FEM) 和完美匹配层 (PML) 边界条件.
- 分析关键参数,包括有效材料损失 (EML),有效面积 (EA) 和功率分数.
主要成果:
- 在1THz时达到0.028cm-1的最小有效物质损失 (EML).
- 证明了相当大的有效面积 (EA) 7.31 × 10−8 m2.
- 在1 THz的中心区域观察到80%的功率度.
- 通过使用V参数,在0.803 THz的频率范围内确认了单模式操作.
结论:
- 拟议的He-PCF设计表现出微不足道的损失和大有效面积,适合THz波导.
- 预计He-PCF架构将大大改善当前的THz通信系统.
- 在广泛的频率范围内的单模行为促进了高效的THz信号传输.
