بررسي توليد پالس هاي فوق كوتاه از ليزر فيبر نوري به روش قفل شده گي مد با استفاده از نانومواد دوبعدي

دكترا

در اين تحقيق، به بررسي ايجاد حرارت درون فيبر نازك شده كه با غلاف گرافن پوشانيده‌ شده است، به عنوان جاذب اشباع‌پذير درون نوسانگر ليزر فيبري قفل‌شده‌مدي پرداخته‌ شده‌است. اين موضوع به‌دليل امكان آسيب ديدن جاذب‌اشباع‌پذير به علت افزايش دما از يك سو، و ايجاد اثرات حرارتي بر روي باريكه نور درحال انتشار از درون فيبرنازك‌شده از سوي‌ديگر، داراي اهميت فراواني است. به‌اين‌منظور، معادله ديفرانسيل انتقال حرارت به عنوان معادله اساسي تحليل حرارت درون دو محيط غلاف گرافن و فيبر‌نازك‌شده به دو روش عددي ( با استفاده از نرم‌افزار ANSYS) و تحليلي حل شده است. نتايج دو ره‌يافت ارايه شده تطابق بسيار خوبي با يكديگر دارد كه تاييد كننده صحت نتايج مي‌باشد. در اين مرحله توزيع دما درون فيبر نازك‌شده و غلاف گرافن اولين نتايج حاصل از حل معادله ديفرانسيل است. در ادامه، روابطي تحليلي براي آستانه تخريب فيبرنازك شده، ضريب شكست غيرخطي حرارتي و ضريب كميت مدولاسيون خودكار (SPM) ارايه شده‌است. افزايش قابل توجه ضريب شكست غيرخطي در‌نتيجه‌ي افزايش دما درون فيبرنازك شده سبب ايجاد ضريب SPM القايي مي‌شود. با درنظر گرفتن اين ضريب و تقويت آن از طريق بهينه كردن قطر فيبر نازك‌شده و طول غلاف گرافن، مي‌توان پاشندگي (GVD) كل نوسانگر را به‌اندازه موثري تعديل كرد. اين فرآيند منجر به كوتاه‌تر شدن پهناي پالس ليزر خواهد شد. اين موضوع با استفاده ار رهيافت هاوس مورد بررسي قرار گرفته است كه نتايج حاصله اين مفاهيم را تاييد مي‌كند. لازم به ذكر است كه تلاش‌هايي نيز در راستاي برپايي چيدمان آزمايش‌گاهي ليزر قفل‌شده‌مدي صورت گرفته است. به دليل عدم وجود امكانات آزمايش‌گاهي نظير وسايل اندازه‌گيري، اين مراحل با سختي و دشواري فراواني مواجه گرديد. در نتيجه با رويكرد حركت در راستاي تهيه زيرساخت مناسب براي آينده، سعي بر تهيه قطعات كليدي و لازم كه عمدتاً تحريمي هستند، بوده‌است. پس از تهيه اين قطعات، مراحل طراحي و ساخت راه‌انداز الكترونيكي ليزر ديودي به همراه زيرسيستم كنترل حرارت دقيق آن، نمايشگر دما و جريان بصورت همزمان صورت پذيرفت. در نتيجه، به علت كمبود زمان و تشخيص داوران محترم در مرحله تصويب پروپوزال، و همچنين هدايت استاد راهنما، تصميم بر خاتمه بخش تجربي در اين مقطع گرفته شده است.

209488

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك- اتمي و مولكولي

مهدي شايگان منش