عنوان

تولید طیف ابرپیوستار در موجبرهای نوری

کد کشور

IR

شماره

۴۴۳۰پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

تولید طیف ابرپیوستار در موجبرهای نوری

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Supercontinuum Generation in optical waveguides

نام نخستين پديدآور

/سودا پیران

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی برق

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۰۱ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی برق- افزاره‌های میکرو و نانو الکترونیک

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

نور غیرخطی کاربردهای فراوانی از جمله در تولید طیف ابرپیوستار و زمینه الکترونیک نوری دارد و از این جهت مورد توجه محققین و پژوهشگران قرار گرفته است .طیف ابرپیوستار یک طیف همدوس یا غیر همدوس با پهنای باند وسیعی است که با عبور یک پالس فوق‌العاده کوتاه با توان نسبتا بالا، از یک محیط غیرخطی و در نتیجه تعامل اثرات غیرخطی و پاشندگی تولید می‌شود .درواقع این طیف حاصل برهم‌کنش اثرات پاشندگی و غیرخطی است که باعث ایجاد مولفه‌های بسامدی جدید به هنگام انتشار در داخل فیبر یا موجبر نوری می‌شود و بهینه‌سازی این طیف با کنترل دو پارامتر پاشندگی و اثرات غیرخطی امکان‌پذیر است .معادله حاکم بر انتشار پالس در محیط غیرخطی، معادله کلی شرودینگر غیرخطی است .انتخاب مواد مناسب با تلفات کم، شفافیت بالا و ضریب غیرخطیت بالا در بازه طول‌موجی مدنظر و همچنین طراحی فیبر و یا موجبر برای داشتن پاشندگی تخت و نزدیک به صفر یا دلخواه دارای اهمیت بالایی است .در ناحیه طول‌موجی مادون قرمز، هر ماده‌ای طیف ارتعاشی مخصوص به خود را دارد و همانند اثر انگشت مختص همان مولکول است .بنابراین به‌دلیل جذب قوی ارتعاشات مولکولی در این ناحیه، تولید طیف ابرپیوستار در بازه طول موجی فروسرخ برای شناسایی مولکول‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است .طیف ابرپیوستار کاربردهای وسیعی در حوزه پزشکی، تصویربرداری، مخابراتی و منابع نوری فشرده دارد .از مزایای تولید طیف ابرپیوستار توسط موجبرها می‌توان به امکان فشرده‌سازی، هزینه ساخت کمتر، مطابقت با تکنولوژی CMOS و تلفات کم اشاره کرد که اخیرا توجه بسیاری از محققان قرار را به خود جلب کرده است .از این رو در این پایان‌نامه به بررسی تولید طیف ابرپیوستار در موجبرهای نوری با استفاده از ساختار و مواد مختلف پرداخته شده است .در این پایان‌نامه، یک موجبر اسلات متشکل از Si وGe ۲۳Sb۷S۷۰ که به ترتیب در ناحیه هسته و اسلات موجبر و روی یک بسترSiO ۲ در نظر گرفته شده است .پارامترهای ساختاری برای دستیابی به پاشندگی نرمال و در جهت تولید طیف ابرپیوستاردر محدودهIR - Midبهینه شده‌اند .امکان‌سنجی ساخت و همچنین تلفات مواد بکار رفته در ساختار در نظر گرفته شده است .برای کاهش آستانه قدرت، سه لایه گرافن در بالا، پایین و در مرکز هسته اجرا شده است .پتانسیل شیمیایی گرافن = c ۵.۰ eV تنظیم شده است تا از شفافیت در محدوده طول موج عملیاتی اطمینان حاصل شود .از این رو ، گرافن ضریب کر غیر خطیn ۲ = -۵ ‌ ۱۱-۱۰m ۲ W / در طول موج پمپ = ۲ m ارائه کرد .با استفاده از معادله شرودینگر غیرخطی، ثابت شده است که در استفاده از مواد با ضریب کر منفی، ناحیه پاشندگی تماما نرمال، طیف خروجی مسطح با همدوسی بالا را تولید نمی‌کند و نوسانات زیادی در طیف های ابرپیوستار تولید شده وجود دارد .از سوی دیگر ، طیف های مسطح برای ناحیه پاشندگی غیرنرمال که لایه های گرافن را با ضریب منفی کر نشان می دهد ، به دست آمده است .دستاورد اصلی این مقاله را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد .به طور جامع نشان داده شده است که علامت غیر خطی بودن Kerr ، ناحیه پاشندگی مناسب برای دستیابی به SCG پهن باند ، مسطح و بسیار همدوس را تعیین می کند .به عبارت دیگر ، پاشندگی نرمال برای SCG در موجبرهایی که از مواد غیر خطی را باn ۲ مثبت استفاده شده ، مطلوب است .از این رو، نشان داده شده است که نوسانات زمانی اتفاق می‌افتد که علامتn ۲ و پاشندگی یکسان باشند در حالی که طیف مسطح هنگامی که علامتn ۲ و پاشندگی متفاوت باشد قابل دستیابی است .همچنین ، محاسبات اسپکتروگرام و مطالعات همدوسی برای اثبات این ادعا انجام شده است .

متن يادداشت

10-11 m2/W at the pump wavelength of =2 m. Applying generalized nonlinear Schrodinger equation (NLSE), it has been demonstrated that all-normal dispersion regime doesnt end up with flat spectra or high coherence. On the other side, there are many oscillations in the generated super-continuum spectra. On the other hand, flat spectra have been achieved for anomalous dispersion region implementing graphene layers with negative sign Kerr coefficient. The main achievement of this article can be summarized as following. It has been comprehensively shown that the sign of Kerr nonlinearity of material determines the appropriate dispersion regime to achieve broadband, flat, and highly coherent SCG. In other words, the all-normal dispersion is desired for SCG in waveguides implementing nonlinear material with positive n2. Hence, it has been shown that oscillations occur when the sign of n2 and dispersion are the same while flat spectra is achievable when the sign of n2 and the dispersion differ. Also, spectrogram calculations and coherence studies have been carried out to prove this claim.‌Nonlinear light has many applications, including in the supercontinuum generation and optical electronics, and for this reason has been considered by researchers. A supercontinuum is a coherent or non-coherent spectrum with a wide bandwidth that is generated by passing an extremely short pulse with relatively high power from a nonlinear medium resulting in the interaction of nonlinear effects and dispersion. In fact, this spectrum is the result of the interaction of dispersion and nonlinear effects, which creates new frequency components when propagating inside a fiber or optical waveguide, and optimization of this spectrum is possible by controlling two dispersion parameters and nonlinear effects. The generalized nonlinear Schrodinger equation (GNLSE) is a strong tool to investigate the SCG phenomenon and the spectral evolution of the pulse inside the nonlinear medium. The selection of suitable materials with low losses, high transparency and high nonlinearity coefficient in the desired wavelength range, as well as fiber or waveguide design to have a flat scattering close to zero or desired is of great importance. In the Mid-IR wavelength region, each substance has its own vibrational spectrum and, like a fingerprint, is specific to the molecule. Therefore, due to the strong absorption of molecular vibrations in this region, the supercontinuum generation in the Mid-IR range is of particular importance for the identification of molecules. The supecontinumm has a wide range of applications in medicine, imaging, telecommunications, and compact light sources. The advantages of waveguide superconduct spectrum generation include compression, lower manufacturing costs, CMOS compatibility, and low losses, which have recently attracted the attention of many researchers. Therefore, in this dissertation, the supercontinuum generation in optical waveguides using different structures and materials has been investigated. In this study, a slot waveguide comprised of Si and GeSbS as the core and slot, respectively has been regarded on a SiO2 substrate. The structural parameters have been optimized to present all-normal dispersion for the aim of super-continuum generation at Mid-IR range. The feasibility of the fabrication as well as the material loss concerns have been considered. To lower the power threshold, three graphene monolayers on top, bottom, and at the centre of the core have been implemented. The chemical potential of graphene has been adjusted to be c=0.5 eV to assure the transparency in the operating wavelength range. Hence, the graphene presented nonlinear Kerr coefficient of n2=-5

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Supercontinuum Generation in optical waveguides

موضوع مستند نشده

طیف ابرپیوستار

موضوع مستند نشده

نور غیرخطی

موضوع مستند نشده

پاشندگی

موضوع مستند نشده

معادله شرودینگرغیر خطی

موضوع مستند نشده

گرافن

اصطلاح موضوعی

Supercontinuum Generation, Dispersion, Nonlinear Schrodinger equation, Chalcogenide, Graphene

اصطلاح موضوعی

طیف ابرپیوستار، نور غیرخطی، پاشندگی، معادله شرودینگرغیر خطی، گرافن

مستند نام اشخاص تاييد نشده

پیران، سودا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

نوری، مینا، استاد راهنما

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230813

شماره بازیابی

برق ،۱۰۶۶۱ ،۱۴۰۰

نام ميزبان

ی‌رون‍ ی‌اهربجوم‍ رد راتسویپربا ف‌یط دیلوت‍.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

b22.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

b10661.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۴۴۳۰

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y