طراحی و شبیه سازی تارهای نوری حفره دار تک‌مُد غیرحساس به خمش جهت استفاده در سیستم تارنوری-تا-خانه

اصغری, فاطمه

doi:10.22055/jrmbs.2026.20970

طراحی و شبیه سازی تارهای نوری حفره دار تک‌مُد غیرحساس به خمش جهت استفاده در سیستم تارنوری-تا-خانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

فاطمه اصغری

گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889 -14665 تهران، ایران

10.22055/jrmbs.2026.20970

چکیده

سیستم تارنوری -تا- خانه این امکان را برای ما فراهم می‌سازد تا با استفاده از این فناوری انتقال اطلاعات را به حداکثر برسانیم. برای به دست آوردن این فناوری نیاز به تارهای نوریی با کم‌ترین تلفات خمش و اتصال است. در این مقاله، میزان تلفات خمش واتصال در تارهای نوری تک مد با طراحی‌های گوناگون اعم از تارهای نوری حفره‌دار، تارهای نوری نانومهندسی و تارهای نوری میکروساختارنوری با 12 حفره بررسی شده است. با مقایسه تلفات این نوع تارهای نوری بهترین تارنوری با کم‌ترین تلفات را انتخاب کردیم تا بتوانیم هزینه‌های نصب را به حداقل برسانیم وکارایی سیستم را بهبود ببخشیم. قابل ذکر است این تارهای نوری علاوه بر مزایایی که دارند دارای پارامترهای وابسته‌ای هستند. این پارامترهای مهم وابسته شامل شعاع خمش مجاز (دارای بازه معین)، طول موج و قطر میدان مد هستند که در به‌حداقل رساندن تلفات خمشی تأثیر بسیاری دارند.

کلیدواژه‌ها

تارهای نوری حفره دار

تارهای نوری میکروساختارنوری با دوازده حفره

تارهای نوری نانومهندسی

تلفات خمش

تلفات اتصال

تارنوری -تا- خانه

موضوعات

اپتیک و فوتونیک

عنوان مقاله English

Design of Holey Optical Fibers Insensitive to Bending Used in Fiber- to- the- Home Networks

نویسنده English

fateme asghari

Department of Physics Education Farhangian University. P.O.Box 14665-889 Tehran Iran

چکیده English

Fiber-to-the-Home (FTTH) technology has significantly enhanced the capacity of optical communication systems by enabling high-speed and high-bandwidth data transmission directly to end users. In order to achieve this technology, fibers with the lowest bending and splice losses are required. In this paper, the losses of bending and splice joints in single mode optical fibers have been investigated with a variety of designs, such as holey fibers, nanoscale optical fibers, and micro structured optical fibers. By comparing the losses of these fibers, we chose the best fiber with the lowest losses in designing FTTH that is used for two purposes of reducing costs and improving optical network performances. These fibers have advantages such as low bending radius, wavelength and mode field diameter, which can be effective in minimizing bending losses.

کلیدواژه‌ها English

FTTH

Holey and microstructured optical fibers

nanoscale optical fibers

bending loss and radius

splice loss

[1] R. Li, C. Deng, Y. Huang, Z. Chen, X. Zhang and T. Wang, A novel trench-assisted optical fiber with ultra-low micro bending loss for full-ocean-depth communication. IEEE Photonics Journal. 2023;15(6):1–9.DOI: 10.1109/JPHOT.2023.3319493

[2] Y. Huang, H. Huang, H. Chen, Y. Song, N. K. Fontaine, R. Ryf, and M. Wang, SNR-enhanced coherent-lite transmission using an intensity-noise-suppressed ASE source. In: Proceedings of the 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO); 2022 May. p. 1–2. IEEE.https://doi.org/10.1364/CLEO_SI.2022.SF3M.5

[3] T.Yang et al. Design of 18-mode hole-assisted elliptical-core polarization-maintaining few-mode fiber. Optics Communications. 2022; 507:127647. DOI: 10.1016/j.optcom.2021.127647

[4] Y.S. Lee, et al. THz-fiber waveguide composed of a biocompatible Vaseline core and Teflon holey cladding enabling a centimeter bending radius. Photonics Research. 2025;13(8):2306–2315. https://doi.org/10.1364/PRJ.545598

[5] F.E Seraji, A comparative selection of the low-loss optical fibers designed for FTTH networks. In: Advances in Optoelectronic Technology and Industry Development. Boca Raton: CRC Press; 2019. p. 100–108.DOI:10.1201/9780429283628-14

[6] M.Pisco , et.al, Fast and slow light in optical fibers through tilted fiber Bragg gratings, Opt. Express 17, 23502-23510 (2009)https://doi.org/10.1364/OE.17.023502

[7] M. Cai, et.al, Design and theoretical analysis of broadband bend-resistant low-loss hollow-core anti-resonant fiber. Applied Optics. 2024;63(21):5692–5698. https://doi.org/10.1364/AO.522374

8] F.E. Seraji, et.al. A review on the designed low-loss single-mode optical fiber used in fiber-to-the-home networks. Phys Astron Int J. 2018;2(3):250-254 DOI: 10.15406/paij.2018.02.00094.

[9] F. Poletti, Nested antiresonant nodeless hollow core fiber, Opt. Express 22, 23807-23828 (2014)DOI: 10.1109/JLT.2021.3081505

[10] C. Wang, R. Yu, C. Xiong, J.Zhu, and L.Xiao, Ultralow-loss fusion splicing between antiresonant hollow-core fibers and antireflection-coated single-mode fibers with low return loss. Optics Letters. 2023;48(5):1120–1123.DOI:10.1364/OL.481190

[11] S. Matsuo et al. 1,728-fiber cable with 12-fiber ribbons comprising 160-μm-coating fiber with 80-μm cladding. Journal of Lightwave Technology. 2022;40(5):1552–1559.DOI: 10.1109/JLT.2021.3127871

[12] X. Zehua, et al. Ultralow bending-loss micro-structured fiber with large-mode-area. Optik. 2022;251:168440.https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.168440

[13] S. Mirzaee, M. Bahadoran, and M. Pakarzadeh, Designing of a Circular Photonic Crystal Fiber to Support Higher-Order Orbital Angular Momentum Modes for Telecommunication Applications. Iran J Sci 50, 921–928 (2026). [In Persian] https://doi.org/10.1007/s40995-025-01878-y.

[14] M. Keshavarzi, M.H. Zandi, V. Sharif, and H. Pakarzadeh, Surface plasmon resonance-based ring-core fiber sensor for ultra-low refractive index (gas detection) with high resolution, Appl. Opt. 65, 581-586 (2026) https://opg.optica.org/ao/abstract.cfm?URI=ao-65-2-581