Design, fabrication and optimization of fiber Bragg grating optical filters
First Statement of Responsibility
/داود احمدی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
Name of Manufacturer
، میرزائی
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۲۲ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
فوتونیک ( مخابرات)
Date of degree
۱۳۹۸/۱۱/۳۰
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
فیلترهای نوری یکی از مهمترین عناصر در سامانههای مخابرات نوری هستند .سادهترین نوع فیلترها که در سالهای اخیر موردتوجه و استفاده واقع شده، توریهای براگ فیبری هستند .این توریها نوعی بازتابنده توزیع شده براگ هستند که در قسمت کوچکی از فیبر نوری ساخته شده وطولموج های خاصی از نور را بازتاب و بقیه طولموجها را عبور میدهند .این اثر با ایجاد یک تغییر تناوبی در ضریب شکست هسته فیبر ایجاد میشود .ساختار تناوبی باعث ایجاد باند ممنوعه در طیف نوری شده بهطوریکه تپهای نوری با طولموجهای خاص واقع در باند ممنوعه نمیتوانند عبور نمایند، ولی بقیه طولموجها عبور میکنند .بنابراین بهعنوان فیلتر نوری برای مسدود کردن طولموجهای خاص استفاده میشود .مشابه فیلترهای نوریFBG ، میتوان از بلورهای فوتونی برای ساخت فیلترهای نوری بهینه استفاده کرد .در این نوع فیلترها، هسته مرکزی همانند بلورهای فوتونی بوده که ساختار لایهای با ضریب شکست تناوبی دارد .با قرار دادن لایه نقص در بلور فوتونی، طولموج خاص موردنظر در باند ممنوعه با کیفیت بالایی در بلور منتشر میشود .در واقع، خواص انتقال و بازتاب یک تپ نوری در حضور لایه نقص تغییر خواهد کرد .لذا بلور فوتونی با لایه نقص میتواند بهعنوان فیلتر نوری کارآمد برای عبور یا بازتاب صرفا طولموج خاص بکار رود .در این رساله ضمن طراحی فیلترهای نوری FBG بهینه شده ، با سعی و تلاش فراوان ، بخش زیادی از فرآیند ساخت نمونه آزمایشگاهی آن انجام شد .برای این منظور ابتدا بررسی جامعی برای طراحی نظری این نوع فیلترها انجام گرفت .سامانه خاص گرافنی را بهعنوان یک فیلتر نوری FBG بهینه شده موردمطالعه قراردادیم که در پنجره نوری مخابراتی عمل میکند .به بررسی ویژگیهای ساختاری گرافن و بلورهای فوتونی آلائیده به تک لایه گرافنی در سامانه مذکور پرداختیم .سپس با استفاده از سامانه دیگری شامل بلورهای فوتونی دارای لایه نقص آلائیده به مولکول های نقاط کوانتومی و اعمال ولتاژ معینی به آنها، میزان عبور و بازتاب این نوع لایهها تحت پدیده شفافیت القایی الکترومغناطیسی موردمطالعه قرارگرفت .پدیده غالب برای عبور یا بازتاب نور در این نوع بلورها شفافیت القایی الکترومغناطیسی است .سعی شد این پدیده از طریق اعمال میدان الکتریکی و ایجاد پدیده تونل زنی اتفاق بیافتد
Text of Note
optical filters are one of the most important elements in optical communication systems. The simplest type of filters that have been used in recent years are fiber bragg grids. These grids are a distributed Bragg reflector, made in a small portion of optical fiber, reflecting certain wavelengths of light and passing through the rest of the wavelengths. This effect is caused by a periodic change in the refractive index of the fiber core. The alternating structure creates bandgap in the optical spectrum so that light beams with specific wavelengths within the bandgap cannot pass, but the rest of the wavelengths do. Therefore, it is used as an optical filter to block specific wavelengths. Like FBG optical filters, photonic crystals can be used to make optimum optical filters. In this type of filters, the core is like photonic crystals with a layer structure with alternating refractive index. By inserting the defect layer in the photonic crystal, the desired wavelength of bandgap is propagated with high- quality in the crystal. In fact, the transmission and reflection properties of a light pulse will change in the presence of the defect layer. Thus, the defective layer photonic crystal can be used as an efficient light filter for passing or reflecting only a specific wavelength. In this dissertation, while designing optimized FBG optical filters, With great effort, many parts of the process of fabrication its laboratory sample were completed. For this purpose, a comprehensive review was first conducted to theoretically design these filters. We tested the specific graphene system as an optimized FBG optical filter that operates within telecom windows. We investigated the structural properties of graphene and photonic crystals doped with graphene monolayer in the mentioned system. Then, using another system including photonic crystals with doped defect layers to the Quantum dot molecules and applying certain voltage to them, The transmittance and reflection of these layers were studied under the phenomenon of electromagnetically induced transparency. The dominant phenomenon for the transition or reflection of light in these crystals is the electromagnetically induced transparency. This phenomenon was attempted to occur through the application of electric field and the creation of tunneling phenomenon
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Design, fabrication and optimization of fiber Bragg grating optical filters