| Περίληψη |
Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται εξελιγμένες τεχνικές κατασκευής
φραγμάτων Bragg σε εμπορικά διαθέσιμες οπτικές ίνες καθώς και σε χωρικά μικροδομημένες οπτικές ίνες (microstructured optical fibers). Στο πρώτο μέρος της εργασίας αυτής εξετάζεται η κατασκευή φραγμάτων Bragg σε ίνες βηματικού δείκτη διάθλασης εμπλουτισμένες στον πυρήνα τους με Βόριο και Γερμάνιο. Για την
κατασκευή τους χρησιμοποιήθηκαν συστήματα laser με διάρκεια παλμού 120fs, 500fs και 5ps με μήκος κύματος 248nm και παρατηρήθηκε φωτοευαισθησία τύπου IIA κατά τις εγγραφές. Τα αποτελέσματα αυτά εξετάστηκαν ως προς τις αλλαγές του
δείκτη διάθλασης οι οποίες εξήχθησαν από τις εξισώσεις της θεωρίας συζευγμένων τρόπων διάδοσης (coupled-mode). Τα φράγματα Bragg υπέστησαν, επίσης, θερμική ανόπτηση μέχρι την εξάλειψη των εγγεγραμμένων δομών με σκοπό τον
χαρακτηρισμό της θερμοκρασιακής τους αντοχής και της αντοχής των επιμέρους δομικών αλλαγών. Παρατηρήθηκε ότι στις εγγραφές που πραγματοποιήθηκαν με
δέσμες υψηλών εντάσεων (50mJ/cm2, 500fs), η θερμοκρασιακή αντοχή των φραγμάτων Bragg ήταν μεγαλύτερη, υποδεικνύοντας δομικές αλλαγές στην ίνα.
Επιπροσθέτως, οι ίνες που ακτινοβολήθηκαν, εξετάστηκαν και με μικροσκοπία Raman και συγκρίθηκαν με δείγμα ίνας που δεν είχε ακτινοβοληθεί. Τα ληφθέντα φάσματα Raman έδειξαν μεγαλύτερη μείωση της κορυφής Μποζονίου όσο η ένταση
της δέσμης εγγραφής αυξάνει, επιβεβαιώνοντας την ύπαρξη εκτεταμένων δομικών αλλαγών σε εγγραφές υψηλών εντάσεων.
Στο δεύτερο μέρος της εργασίας αυτής παρουσιάζονται οι εγγραφές φραγμάτων Bragg που πραγματοποιήθηκαν σε μικροδομημένες οπτικές ίνες. Το laser που
χρησιμοποιήθηκε ήταν ένα excimer 193nm με διάρκεια παλμού 10ns και οι εγγραφές
έλαβαν χώρα μέσω συμβολής με μάσκα φάσης. Επίσης πραγματοποιηθήκαν
εξομοιώσεις μέσω εμπορικών προγραμμάτων Η/Υ (ray tracing και FDTD) της
διάδοσης της δέσμης laser μέσα στην ίνα κατά την εγγραφή των φραγμάτων Bragg,
για τον προσδιορισμό του ποσοστού της ενέργειας της δέσμης που φτάνει στον
πυρήνα της ίνας. Τέλος, έγινε απόπειρα εγγραφής ανάγλυφων φραγμάτων Bragg στις
οπές των μικροδομημένων ινών με εξελιγμένες τεχνικές εγγραφής, οι οποίες
περιλάμβαναν την εισαγωγή αερίων στις οπές της μικροδομημένης ίνας.
|
Advanced Approaches in the Inscription of Bragg Reflectors in Standard and Microstructured Optical Fibers
