دانلود پایان نامه ارشد : پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فیزیک اپتیک لیزر

عنوان : پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری

دانشگاه شیراز

واحد بین الملل

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته فیزیک اپتیک لیزر

پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری

استاد راهنما

دکتر عبدالناصر ذاکری

 

شهریور 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیدهاستفاده از فیبر نوری در سیستم­های انتقال نوری ، به دلیل مزایای زیادی که دارد امروزه کاربرد بسیاری دارد. یکی از پدیده­هایی که در فیبر نوری رخ می­دهدپراکندگی بریلوئن برانگیخته می­باشد. به طور کلی این پدیده باعث محدود نمودن انتقال توان به خروجی فیبر می­گردد و بنابراین نامطلوب می­باشد ولی کاربردهای فراوانی در طراحی ادوات نوری از جمله بافرهای نوری و لیزرهای بریلوئن فیبر نوری دارد. در لیزرهای بریلوئن فیبر نوری از پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری استفاده می­شود بنابراین در این پایان نامه به بررسی این پدیده در فیبر نوری پرداخته­ایم. با بررسی و تحلیل معادلات مربوطه به این نتیجه رسیده­ایم که برای داشتن پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری باید در ساختار سیستم تغییر ایجاد کنیم و نشان داده­ایم که می­توانیم با استفاده از توری براگ در ورودی فیبر، پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری ایجاد کنیم. همچنین از آنجایی که این پدیده می­تواند تأخیر زمانی ایجاد کند در این پایان نامه با ارسال سیگنال از انتهای فیبر و حل معادلات مربوطه آن ، اثر پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری بر سیگنال را و مقدار تأخیر زمانی ایجاد شده را بررسی نموده­ایم. نتایج شبیه سازی، دقت و صحت تحلیل­ها را در قسمت­های مختلف نشان می­دهد. کلید واژگان: پراکندگی- بریلوئن- فیبرفهرست مطالب  عنوان                                                                             صفحه فصل اول: مقدمه1-1- معرفی.. 21-2- هدفها و سرنوشتارها 4 فصل دوم: اصول پراکندگی نور2-1- مقدمه. 72-2- پراکندگی القایی بریلوئن.. 72-3- خلاصه فصل.. 17 فصل سوم:  فیبر نوری و مشخصه های آن3-1- مقدمه. 203-2- بازتاب کلی داخلی.. 203-3- منابع نوری.. 243-3-1- دیود های نور افشان (LEDs) 243-3-2- دیود های لیزری.. 253-4- مزایا و معایب فیبر نوری.. 273-4-1- تفرق.. 283-4-2- جذب.. 283-4-3- پاشندگی.. 293-4-4- اثرهای غیر خطی های فیبر. 333-4-5- مشکلات پراکندگی.. 343-5- انواع فیبر نوری.. 363-5-1- فیبر چند مدی.. 363-5-2- فیبر تک مد. 373-5-3- فیبر های (DSF) dispersion – shifted. 383-6- سرعت انتقال اطلاعات در فیبر نوری.. 393-6-1- سرعت فاز. 393-6-2-  سرعت گروه. 403-7- خلاصه. 43 فصل چهارم:  پراکندگی بریلوین در فیبر نوری و مشخصه های آن4-1- مقدمه. 454-2- تئوری و روش ایجاد پراکندگی بریلوین و عملکرد آن.. 464-3- پراکندگی بریلوین خود برانگیخته. 474-4- پراکندگی بریلوین برانگیخته شده در فیبر نوری.. 494-5- توان آستانه بریلوین و ضریب تقویت بریلوین.. 524-6- خلاصه فصل.. 55 فصل پنجم: پراکندگی بریلوئن بر انگیخته آبشاری در فیبر نوری5-1- مقدمه. 575-2- SBS بدون بازخورد. 595-3- سیستم با بازخورد و SBS مرتبه بالا. 635-4- اثر SBS آبشاری بر سیگنال.. 675-5- حل معادلات دیفرانسیل جفت شده پراکندگی بریلوین برانگیخته شده. 675-5-1- جواب تقریبی معادلات دیفرانسیل جفت شده. 705-5-2- جواب تحلیلی و دقیق معادلات دیفرانسیل جفت شده. 715-5-3- شبیه سازی و مقایسه آن: 745-6- خلاصه فصل.. 79 نتیجه گیری و پیشنهادات... 81 فهرست منابع و مآخذ.. Error! Bookmark not defined.      فهرست شکل ها عنوان                                                                                    صفحه شکل (1- 1) پراکندگی خود بر انگیخته و پراکندگی بر انگیخته شده . 3شکل (2- 1).شماتیک پراکندگی القایی بریلوئن. 8شکل (2- 2) شماتیک تولید کننده پراکنندگی القایی بریلوئن. 9شکل (2- 3) شماتیک تقویت کننده پراکندگی القایی بریلوئن. 9شکل (2- 4) وابستگی انعکاس SBS به بهره سیگنال کوچک. 16شکل (2- 5) توزیع شدت استوکس و لیزر در ناحیه بر همکنش تولید کننده SBS. 17شکل (3- 1) زاویه تابش و ضریب شکست... 21شکل (3- 2) قانون اسنل.. 22شکل (3- 3) بازتاب کلی.. 22شکل (3- 4) زاویه پذیرش... 23شکل (3- 5) فیبر نوری.. 23شکل (3- 6) LED با انتشار سطحی.. 24شکل (3- 7) LED با انتشار لبه ای.. 25شکل (3- 8) مقایسه گسیل نور بین LED و دیود لیزری.. 26شکل (3- 9) توزیع فضایی شدت پرتو LED و لیزر. 26شکل (3- 10) تفرق نور. 28شکل (3- 11) فیبر با هسته پهن. 29شکل (3- 12) فیبر با هسته باریک... 30شکل (3- 13) منحنی تغییرات اتلاف بر حسب طول موج.. 31شکل (3- 14) فیبر چند مدی.. 36شکل (3- 15) مقطع عرضی فیبر چند مدی.. 36شکل (3- 16) فیبر DSF. 38شکل (5- 1) توان خروجی استوکس مرتبه دوم (I3 ) بر اساس تغییرات توان ورودی (I1 ). 62شکل (5- 2) طیف نوری یک فرآیند SBS ساده. 63شکل (5- 3) ساختار SBS آبشاری. 64شکل (5- 4)  طیف خروجی SBS آبشاری. 66عنوان                                                                                    صفحه شکل (5- 5) رفتار رزونانس بهره بریلوین. 69شکل (5- 6) اندازه گیری توان آستانه بریلوین فیبر استاندارد تک مد با طول km15 با در نظر گرفتن تلفات فیبر. 75شکل (5- 7) خروجی تاخیر یافته یک سیگنال بر اساس SBS برای سه توان مختلف از یک   پمپ CW. 77شکل (5- 8) طیف بهره سیگنال بر اساس SBS برای سه توان مختلف از یک پمپ  CW. 78مقدمه  1-1- معرفی پراکندگی بریلوئن به افتخار فیزیکدان فرانسوی لئون بریلیون نامگذاری شد، او واکنش بین موج نور و صوتی را در قرن نوزدهم- بیستم بررسی کرد. پراکندگی بریلوین براساس برهم کنش تابش یک موج نور به اندازه کافی قوی (پمپ) با یک محیط نوری (مثل فیبر نوری) بوجود می‌آید. تغییرات چگالی داخل فیبر نوری بواسطه حرکات گرمایی ملکول های فیبر باعث می‌شود که یک قسمت از موج تابشی در جهت خلاف باز تابش بشود. موج باز تابش شده را موج استوکس[1] می گویند. موج استوکس تداخلی، توسط پدیده Electrostriction منجر به مدولاسیون چگالی محیط به صورت پریودیک می شود. این مدولاسیون چگالی را می‌توان به عنوان مدولاسیون ضریب شکست در نظر گرفت که مانند یک Bragg grating عمل می‌کند. این فرایند ادامه پیدا می‌کند و توان بیشتر از پمپ باز تابش شده و به موج استوکس انتقال می یابد. اگر دلیل مدولاسیون چگالی فیبر خود پمپ باشد به آن پراکندگی بریلوین برانگیخته[2] (SBS)  می‌گویند. مدولاسیون چگالی محیط را می‌توان سبب ایجاد موج آکوستیک یا فونون‌های آکوستیک نامید، چونکه این تغییرات چگالی با سرعت صوت در جهت پمپ منتشر می‌شوند. از طرفی دیگر، بخاطر سرعت نسبی بین پمپ و موج آکوستیک، با توجه به اثر دوپلر فرکانس موج استوکس نسبت به فرکانس پمپ تغییر می‌کند، که به مقدار این تغییر فرکانس، تغییر فرکانس بریلوین[3] می‌گویند. اگر موج آکوستیک توسط حرکت گرمایی ملکولهای ماده بوجود آمده باشد به آن پرکندگی بریلوئن خود بر انگیخته می گویند.مکانیسم پراکندگی نور در هر دو حالت پراکندگی بریلوئن خود بر انگیخته  و پراکندگی بریلوئن برانگیخته در شکل(1-1) نشان داده شده است. شکل (1- 1) پراکندگی خود بر انگیخته و پراکندگی بر انگیخته شده ]1[ . SBS یک فرآیند غیر خطی است که نیاز به تابش نور با شدت زیاد دارد که از طریق توسعه منابع لیزر و تکنولوژی فیبر در دسترس می باشد. به همین خاطر SBS در فیبر نوری تا قبل از سال 1960 عملی نشده بود.پراکندگی نور یکی از جنبه های مهم تحقیقاتی در سالهای 1920 تا سالهای 1930 بوده است. جورج استوکس، جابجایی فرکانسی را در فرآیند لومینانس در قرن19 کشف کرد]1[-]2[ 
3
 در طول چند دهه اخیر کاربردهای زیادی که در آنها از خواص SBS استفاده شده است مورد بررسی قرار گرفته اند مانند: کاهش سرعت نور در فیبر نوری با استفاده از SBS ]2 [ ، تاخیر دهنده نوری]3 [،  ساخت لیزر با فیبر ]4[ -]7[، تقویت کننده های فیبری ]8[ ]9[ ، سنسورهای های فیبر نوری]10[-]12[  و فیلترهای نوری قابل تنظیم ]13[ ]14[.در این پایان نامه به بررسی پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری[4] در فیبر نوری می پردازیم. در پراکندگی بریلوئن آبشاری SBS های مرتبه بالاتر ایجاد می گردد و موجهای استوکس با شدت زیاد و طول موجهای متفاوت ( با فاصله فرکانسی ثابت) در طول فیبر ایجاد می گردد. که این پدیده در طراحی و ساخت لیزر های فیبر نوری کاربردهای فراوانی دارد. برای ایجاد SBS آبشاری در فیبر نوری باید تغییری در ساختار آن ایجاد کنیم. در این پایان نامه با استفاده از توری براگ[5] در ورودی فیبر، SBS های مرتبه بالاتر ایجاد شده اند و با بررسی و تحلیل معادلات مربوطه، SBS های مرتبه بالاتر و شدت آنها برای فیبر نوری محاسبه و شبیه سازی شده اند.تعداد صفحه : 100قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید