Численное моделирование фотонно-кристаллических световодов из теллуритно-вольфраматного стекла для применения в параметрических волоконных устройствах

С помощью программного пакета MIT Photonic-Bands package, предназначенного для полного векторного решения системы уравнений Максвелла с периодическими граничными условиями в базисе плоских волн, проведено численное моделирование распространения излучения в световодах, которые представляют собой точечный дефект в двумерной периодической решетке, образованной цилиндрическими отверстиями в стекле или стеклянными трубками. Отверстия и промежутки между трубками считаются заполненными воздухом. Рассмотрены одноузельные гексагональная и квадратная решетки, наиболее часто изучавшиеся как теоретически, так и экспериментально и применяемые при изготовлении фотонно-кристаллических световодов из кварцевого стекла. В качестве дефекта изучены одиночная вакансия – отсутствующий узел решетки (одно отверстие в стекле или одна из трубок заполнены тем же стеклом) и такая же вакансия, ближайшие соседи которой представляют собой отверстия большего диаметра. Полученные решения проанализированы методом эффективной площади моды. Найдены зависимости эффективного показателя преломления и дисперсии основной моды от геометрических параметров световода. Расчеты выполнены для световодов на основе теллуритно-вольфраматного стекла 80TeO₂–20WO₃ с учетом частотной дисперсии показателя преломления.