2. Phần Mềm Source-Model Technique Package (SMTP)
2.4Sử dụng giao diện đồ họa của SMTP
Trong chương trình Matlab tại thư mục hiện hành của SMTP (smtp_release) ta đánh smtgui thì sẽ có được giao diện như Hình 2.11.
Để mở một hình mặt cắt của sợi quang ta chọn File -> Open Session/Geometry...(Hình 2.12)
Hình 2.12: Giao diện để tập tin .gd (hoặc .se)
Chọn một tập tin .gd (hoặc .se) chương trình sẽ mở mặt cắt của một sợi quang (Hình 2.11).
Để đặt hằng số điện môi cho vùng vật liệu chọn Properties -> Set Material Parameters ta sẽ được giao diện như Hình 2.13
Hình 2.13: Giao diện xác định hằng số điện môi tương đối của vật liệu Để đặt hằng số điện môi tương đối (r) cho một vùng vật liệu thì cho chọn vùng vật liệu đó và đánh giá trị hằng số điện môi tương đối (r) vào ô Relative Permittivity (Hình 2.13). Nếu ta điền vào ô Relative Permittivity chữ sellmeier thì vùng vật liệu được chọn là silica có hằng số điện môi được tính theo công thức sellmeier.
Để đặt các nguồn (sources) và các điểm testing (Hình 2.4 và 2.6) ta chọn Properties -> Set Source Parameters, ta sẽ được hình 2.14.
Tại hình 2.14 ô No. of Sources ta điền vào số các điểm nguồn, tại ô No. of Testing Points ta điền vào số các điểm testing. Tại khung Distances from
Boundaries ta sẽ điền vào vị trí của các nguồn điện từ. Giả sử các điểm testing được phân bố trên biên của đường tròn có bán kính R, nếu ta điền vào ô Inner Sources là in thì các điểm nguồn sẽ được phân bố bên trong cách biên một đoạn inR, tương tự nếu ta điền vào ô Outer Sources là out thì các điểm nguồn sẽ được phân bố bên ngoài cách biên một đoạn outR. Ta nhấn nút Distribute... các điểm nguồn và testing sẽ được phân theo các thông số đã xác định.
Để tìm các mốt của trường điện từ ta chọn Solve -> Find Modes ta sẽ được giao diện như hình 2.15
Hình 2.15: Giao diện tìm các mốt trường điện từ
Tại hình 2.15 ta điền vào ô Wavelength bước sóng của ánh sáng truyền trong sợi quang. Ta điền vào khung Effective index range giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của chiết suất hiệu dụng (neff), ta điền vào ô Max. Points in monotonic interval (Nmax) số điểm tính trong một đoạn chiết suất hiệu dụng. Tại khung Eigenvalue detemination nếu ta chọn “Direct”, trị riêng sẽ được tính theo phương pháp IRAM, nếu ta chọn “Indirect”, trị riêng sẽ được tính theo phương pháp GSVD. Nhấn nút Calculate chương sẽ bắt đầu tìm các mốt. Kết quả giá trị chiết suất hiệu dụng (neff) của các mốt được hiện trong hình 2.16
Hình 2.16: Hình ảnh thể hiện kết quả chiết suất hiệu dụng (neff) của các mốt trường điện từ
Để vẽ các mốt của trường điện từ ta chọn Solve -> Plot Fields sẽ được giao diện như Hình 2.17
Hình 2.17: Giao diện để vẽ các mốt của trường điện từ Trong hình 2.17 tại khung Mode parameters ta đánh vào bước sóng (Wavelength) và chiết suất hiệu dụng (Effective Index) của trường điện từ, ta cũng có thể chọn các giá trị này từ các giá trị đã tìm được và lưu tại khung Select from recent results. Tại ô Component ta chọn thành phần của mốt trường điện từ mà mình muốn vẽ. Nhấn nút Plot chương trình sẽ vẽ mốt của trường điện từ theo các thông số đã được xác định.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VAØ THẢO LUẬN
Các thành phần của trường điện từ trong sợi tinh thể quang tử PCF phụ thuộc vào vật liệu và cấu trúc của sợi tinh thể quang tử PCF. Đề tài này chủ yếu nghiên cứu các sợi tinh thể quang tử PCF được làm bằng Silica (SiO2) xen giữa với các đường tròn không khí. Cấu trúc của sợi tinh thể quang tử PCF được hình thành là do sự sắp xếp lớp tinh thể quang tử (các đường tròn xung quanh lõi) thành những hình dạng (được gọi là mạng) khác nhau. Trong phần này đề tài sẽ đưa ra kết quả của sợi tinh thể quang tử PCF thuộc các mạng sau:
+ Mạng hình vuông + Mạng lục giác
+ Mạng bát giác + Mạng thập giác
Các thành phần của trường điện từ, vectơ Poynting và đường cong tán sắc của tinh thể quang tử PCF thuộc các mạng trên sẽ được tính toán và mô phỏng dựa trên thuật toán SMT. Kết quả sẽ được so sánh với các phương pháp mô phỏng khác cũng như một số kết quả thực nghiệm.