چکیده در این پایان نامه بالا بردن دقت سیستم botda با استفاده از روش forward مورد بحث قرار گرفته است. از آنجایی که در این سیستم، فیبر نوری به عنوان حسگر مورد استفاده واقع شده، ابتدا به بررسی این موضوع پرداخته و پس از آن پراکندگی بریلوین که یکی از مباحث مهم در این سیستم می-باشد را مورد مطالعه قرار می دهیم. به منظور بالا بردن دقت اندازه گیری از روش دی کانولوشن استفاده شده است. از آنجایی که این روش، حساس به نوفه بوده و نوفه در آن به شدت تقویت می گردد، به منظور کاهش آن، در این سیستم از روش forward استفاده شده است. در انتها نتایج شبیه سازی های کامپیوتری انجام شده، ارایه شده است. این شبیه-سازی ها نشانگر این است که این روش موجب افزایش محدوده کاری وبالارفتن دقت در سیستم می گردد.

سلول های خورشیدی رنگ دانه ای، نسل سوم سلول های خورشیدی می باشند که ساختارآن ها متشکل از رنگدانه، اکسید نیمه رسانا، الکترولیت اکسایشی-کاهشی و کاتالیزور می باشد. در یک سلول خورشیدی رنگ دانه ای با عملکرد مناسب به طور کلی از tio2 به عنوان اکسید نیمه رسانا، i-/i3- به عنوان الکترولیت اکسایشی-کاهشی، رنگ دانه ای بر اساس روتانیم و پلاتین به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. اساس عملکرد به این گونه است که رنگ دانه با جذب نور خورشید برانگیخته شده و الکترون خود را به اکسید نیمه رسانا تزریق می کند. سپس رنگدانه با گرفتن الکترون از یدید باز تولید می شود و تری یدید را تشکیل می دهد وتری یدید نیز با گرفتن الکترون از پلاتین تبدیل به یدید می شود. عملکرد سلول های خورشیدی رنگ دانه ای بسیار به ضخامت لایه ی tio2 وابسته است. در این تحقیق به بررسی وابستگی عملکرد سلول های خورشیدی رنگ دانه ای به ضخامت tio2 پرداختیم. با افزایش ضخامت فیلم tio2 تا m??20 چگالی جریان این سلول ها به طور خطی افزایش و به ازای ضخامت های بزرگ تر m?? 20 کاهش می یابد. ولتاژ دو سر این سلول و با افزایش ضخامت، شروع به کاهش می کند.

در سال های اخیر توجه بسیاری به دایودهای نورگسیل آلی شده است. ساخت آسان, مصرف انرژی کم و قابلیت ساخت این دایودها بر روی لایه های بزرگ, نازک و حتی انعطاف پذیر، از ویژگی های مهم این نوع دایودهاست. با توجه به این ویژگی ها، دایودهای نور گسیل آلی می-توانند منابع نوری خوبی جهت استفاده در نمایشگرها و کاربردهای نوری دیگر باشند. تاثیر میدان مغناطیسی بر روی دایودهای نور گسیل آلی برای اولین بار در سال 2003 کشف شد. پس از آن آزمایش های بسیاری بر روی این اثر, که اثر omr(organic magnetoresistance) نامیده شده بود انجام گرفت. مشاهدات اولیه نشان دادند که با استفاده از اثر omr می توان نوع جدیدی از سنسورهای میدان مغناطیسی ساخت. همچنین با استفاده از این اثر می توان راندمان دایودهای نور گسیل آلی را افزایش داد. قبل از آنکه بتوان اثر omr را در کاربردهای عملی وارد کرد لازم است سرچشمه میکروسکوپی این اثر را یافت و راه هایی برای کنترل آن معرفی کرد. در این پایان نامه چهار مدل که برای توصیف اثر omr ارئه شده اند بررسی شده است. از بین این چهار مدل، مدل جفت الکترون- حفره مورد بررسی بیشتری قرار گرفته است و فرمول بندی آن ارائه شده است. در آخر نتایج تجربی ارائه داده شده را, با نتایج مدل جفت الکترون- حفره مطابقت دادیم تا معلوم شود این مدل چقدر با نتایج تجربی سازگار است.

در این پایان نامه لیزر تصادفی مورد مطالعه قرار گرفته است، سیستمی که درآن نور تحت پراکندگی های متعدد در محیط فعال تقویت می شود. این سیستم تصادفی شامل تعدادی توری براگ یکسان با فاصله ی بی-نظم از یکدیگر است که درون فیبر آلاییده به اربیوم قرار گرفته اند. با استفاده از روش ماتریس انتقال سیستم تصادفی در یک بعد شبیه سازی شده و سیستم های تصادفی در حضور بهره و بدون بهره با یکدیگر مقایسه شده اند. به علاوه، اثر اشباع در حضور بهره ی همگن در fbgrl مورد بررسی قرار گرفته و پس از آن اثر قفل تزریقی در یک چنین سیستمی شبیه سازی شد و این نتیجه حاصل شد که سیگنال تزریقی فرکانس تشدید سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد.

شناسایی گازها در طیف گسترده ای از زمینه های کاربردی تأثیرگذار است. گاز سولفید هیدروژن گازی است که علاوه بر اثرات سمی و مهلک بر روی انسان، تاثیرات مخربی در صنایع نفت و گاز همچون خوردگی تجهیزات، انسداد سازندهای نفتی و ... دارد. به علاوه پیشرفت های اخیر در حوزه پزشکی نشان می دهند که سولفید هیدروژن در شکل گیری و تداوم بسیاری از فرآیندهای حیاتی درون بدن انسان نقش کلیدی و غیرقابل انکاری ایفا می کند. با توجه به قرارگیری این گاز و دو گاز co وno در خانواده از گازهای ویژه موسوم به انتقال دهنده های گازی در بدن و اثرات متقابل آن ها بر روی هم، این امکان وجود دارد که در آینده ای نه چندان دور از گاز سولفید هیدروژن به عنوان یک شناساگر زیستی در هوای بازدم،در تشخیص و کنترل بیماری هایی چون آسم، copd و فیبروز ریوی بهره برد. در این پایان نامه سعی شده است با ارائه یک حسگر گازی مبتنی بر طیف سنجی فوتوآکوستیکی که اندازه گیری غلظت های بسیار پایین گازها را فراهم می آورد به بررسی امکان تشخیص گاز سولفید هیدروژن در هوای بازدم بپردازیم. یک مرحله مهم در این نوع طیف سنجی، اندازه گیری فشار صوت است که تلاش شده با طراحی و بررسی یک سیستم تشدید جفت شده صوتی – مکانیکی، علاوه برکنار گذاشتن میکروفون های معمول و کوچک تر شدن مجموعه، امکان ایجاد یک میکروفون نوری با استفاده از تداخل سنج فابری پرو فراهم شود

در این پژوهش، امکان طراحی لرزه نگار با به کارگیری توری براگ فیبر نوری و فلز ارتجاعی بررسی شده است. این لرزه نگار، با توجه به ویژگی و حساسیتی که فیبر نوری نسبت به پارامترهایی از قبیل اثرات تنش و کرنش دارد، زمین لرزه را ثبت می کند. ابتدا به منظور درک کمی و کیفی عملکرد حسگر توری براگ فیبر نوری، با شرح مختصری بر روابط ریاضی حاکم، اثر تنش و کرنش بر طیف بازتاب توری براگ فیبر نوری مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، طراحی دستگاه لرزه نگاری شرح داده شده که فرکانس طبیعی آن حدود ?/? هرتز می باشد. به عنوان نمونه، با بکارگیری طیف بسامدی شتاب دو زمین لرزه منطقه ریگان استان کرمان که در سال ???? و ???? میلادی روی داده، بسامدها و دامنه های شتاب زمین لرزه ها محاسبه شده است. سپس، کرنش و جابه جایی دامنه طول موج براگ و جابه جایی فاز به ازای ضریب میرایی های مختلف دستگاه و به ازای بسامدها و دامنه های مختلف شتاب زمین لرزه ها بررسی گردیده و برحسب بسامدهای مختلف شتاب زمین لرزه رسم شده اند. همچنین، جابه جایی کرنش و جابه جایی طول موج براگ در زمان های مختلف رسم شده است. لرزه نگاری که امکان طراحی آن در این پژوهش بررسی شده است، در حالت نزدیک به میرایی بحرانی عمل می نماید. این لرزه نگار قسمتی از امواج زمین لرزه را که دارای فرکانسی نزدیک به فرکانس طبیعی لرزه نگار هستند با بیشترین دامنه و بدون اعمال تاخیر فازی ثبت می کند.

اندازه گیری های گلوکز در این پایان نامه، مبتنی بر دو روش قطبش سنجی و تداخل سنجی است. به این منظور، مدل چشم انسان را در نرم افزار طراحی اپتیکی زیمکس شبیه سازی می کنیم و با استفاده از روش مماسی برای عبور نور از چشم و روابط مربوط به قطبش سنجی، میزان غلظت گلوکز زلالیه تخمین زده می شود. هم چنین، با طراحی یک سیستم تداخل سنجی بر اساس تداخل سنج ساگناک و تحلیل الگوهای تداخلی آشکارسازی شده ی آن، می توان به روشی برای تعیین غلظت گلوکز دست یافت.

لیزرهای دینامیکی گازی ‏‎co2‎‏، بدلیل توان تابشی بالایی که ایجاد می کنند مورد مطالعه وسیع تجربی و نظری قرار گرفته اند. جهت بررسی پارامتری و نیز درک بهتر فرایندهای فیزیکی حاکم بر مساله، نیاز به حل معادلات در کلی ترین حالت خود می باشد. از طرفی بدلیل بازده پایین، باید دستگاه را بهینه سازی کرد، که این امر می تواند هم بصورت پارامتری و هم با مدلهای مناسب براساس بحث های فیزیکی باشد. بدلیل پیچیدگی معادلات حاکم بر لیزر ارائه راه حل تحلیلی امکان پذیر نیست. حتی حل عددی در سه بعد هم کار مشکلی است. مدلهای گوناگونی تاکنون جهت حل معادلات ارائه شده است که عمده آنها، بحث شبه یک بعدی را مطرح کرده اند و مدل اندرسون از این جمله است. پیش از آنکه هرگونه راه حلی را دنبال کنیم، سعی کرده ایم توابعی را برای ضریب انعکاس طراحی و با بهینه سازی آنها، شکل تقریبی تابع انعکاسی بهینه را بدست آوریم. در این بررسی ما از این مدل اندرسون استفاده می کنیم. در این مدل 7 متغیر تعریف می شود که عبارتند از سرعت گاز، دمای انتقالی، دماهای ترازهای بالا و پایین لیزر ، سطح مقطع شیپوره و مشتق آن و توان. معادلات دیفرانسیل این هفت متغیر بصورت جفت شده هستند و چون امکان حل تحلیلی آنها وجود ندارد، حل عددی خواهند شد. در ضمن محاسبه عددی تابع ‏‎f(r)‎‏ را بدست می آوریم که ریشه های آن در هر نقطه روی محور ‏‎z‎‏، نقطه ای از تابع انعکاس بهینه را به ما می دهد. مجموع این نقاط نمودار تابع ضریب انعکاس بهینه را تشکیل می دهد.