Μελέτη Βελτιστοποίησης Της Παραγωγής Υπερσυνεχούς Φάσματος (supercontinuum Spectrum) Σε Μη Γραμμική Οπτική Ίνα

Abstract

Η εξαιρετική φασματική διεύρυνση παλμών με ένα αρχικά στενό φάσμα κατά την διάδοση τους σε ένα μη γραμμικό μέσο είναι γνωστή ως παραγωγή υπερσυνεχούς φάσματος. Το υπερσυνεχές φάσμα είναι σύμφωνο και το φασματικό του εύρος μπορεί να εκτείνεται σε μερικές εκατοντάδες νανομέτρων. Οι μοναδικές ιδιότητες του υπερσυνεχούς φάσματος δίνουν την δυνατότητα χρήσης του σε ποικίλες πρακτικές εφαρμογές. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της παραγωγής υπερσυνεχούς φάσματος με την εισαγωγή πολύ στενών παλμών σε μη γραμμική οπτική ίνα και η διερεύνηση των συνθηκών για την παραγωγή επίπεδου υπερσυνεχούς φάσματος μεγάλου εύρους, με ιδιότητες χαμηλού θορύβου και υψηλής συμφωνίας που θα είναι κατάλληλο για πρακτικές εφαρμογές. Παρουσιάζεται μία επισκόπηση των μη γραμμικών μηχανισμών που οδηγούν στην φασματική διεύρυνση και της τεχνολογίας των μη γραμμικών ινών φωτονικών κρυστάλλων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υπερσυνεχούς φάσματος. Ακόμα, εξετάζονται τα χαρακτηριστικά της παραγωγής υπερσυνεχούς φάσματος για διαφορετικές παραμέτρους των παλμών εισόδου και για διαφορετικές ιδιότητες διασποράς της οπτικής ίνας. Επιπλέον, περιγράφονται οι εφαρμογές του υπερσυνεχούς φάσματος στους τομείς της μετρολογίας οπτικών συχνοτήτων, όπου η χρήση του υπερσυνεχούς φάσματος θα οδηγήσει στην ανάπτυξη των οπτικών ατομικών ρολογιών του μέλλοντος, των οπτικών τηλεπικοινωνιών και της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας. Στο πλαίσιο της εργασίας χρησιμοποιήθηκε λογισμικό προσομοίωσης για την μοντελοποίηση συστήματος παραγωγής υπερσυνεχούς φάσματος με βάση τις πειραματικές μετρήσεις που είχαν αποκτηθεί, από το Εργαστήριο Φωτονικών Επικοινωνιών του ΕΜΠ.