بهبود تولید طیف ابرپیوستار با فیبرهای کریستال فوتونی

طیف ابرپیوستار یک طیف همدوس با پهنای باند وسیع است که با عبور یک پالس فوق العاده کوتاه با توان نسبتا بالا، از یک فیبر نوری، به دلیل ظاهر شدن اثرات غیر خطی در آن تولید می¬شود. بهینه سازی این طیف با فیبر کریستال فوتونی و کنترل دو پارامتر پاشیدگی و اثرات غیر¬خطی، امکان پذیر است. اگر نسبت قطر حفره¬های هوا به ثابت شبکه کوچکتر شود، پاشیدگی تخت با کمینه ممکن حاصل شده و با افزایش اندازه حفره¬ها، شیب پاشیدگی کاهش یافته ولی تعداد مودهای انتشار و ضریب غیر¬خطی و تلفات محصورشدگی افزایش می¬یابد. بنابراین با مصالحه بین پاشیدگی، تعداد مودها، تلفات و اثرات غیر خطی می¬توان محدوده طیف ابرپیوستار را افزایش داد. در این پایان نامه، نقش ضرایب مراتب بالای پاشیدگی و اثرات غیر¬خطی شامل، مدولاسیون خودفازی، پراکندگی رامان و اثر خودتیزی در معادله غیر خطی شرودینگر بررسی و با استفاده از ساختار شش وجهی فیبر کریستال فوتونی در بستر سیلیکا، با طراحی مناسب پاشیدگی موجبر، پاشیدگی ماده خنثی شده و در ساختار اول با استفاده از قطر حفره¬های هوایی یکسان 41/0 میکرومتر و ثابت شبکه 1میکرومتر، مقدار بیشینه پاشیدگی(ps/nm.km) 7 و شیب نسبتا تخت در ناحیه پاشیدگی غیرعادی و محدوده وسیع 1/1 میکرومتر تا 7/1 میکرومتر، بصورت تک مود، طراحی و با عبور یک پالس لیزری 28 فمتوثانیه¬ای و توان بیشینه 10 کیلو وات در این فیبر به طول 30 سانتی¬متر، طیف ابرپیوستار در محدوده پنجره مخابراتی 42/1 میکرومتر تا 65/1 میکرومتر شبیه¬سازی شده است. در طراحی دوم نیز، با حفره¬های غیر¬یکسان و ثابت شبکه 08/2 میکرومتر، مقدار بیشینه پاشیدگی (ps/nm.km)7/0 در محدوده 2/1 میکرومتر تا 6/1 میکرومتر ضمن عملکرد تک مود و شیب تخت، ضریب غیر¬خطی 019/0 حاصل شد و با عبور یک پالس لیزری 28 فمتوثانیه¬ای و توان بیشینه 5 کیلو وات در چنین فیبری به طول 15 سانتی¬متر، طیف ابرپیوستار در محدوده پنجره مخابراتی 4/1 میکرومتر تا 62/1 میکرومتر شبیه¬سازی شده است. کلمات کلیدی : ابرپیوستار، اثرات غیرخطی، پاشیدگی تخت، فیبر کریستال فوتونی، معادله غیرخطی شرودینگر