Spektroskopia w materiałach fotonicznych - światłowodach mikrostrukturalnych

master
dc.abstract.enThe spectroscopic applications of microstructured optical fibers (mainly suspended-core optical fibers) are the topic of this paper. The core of such fibers is surrounded by hollow tunnels, which allow filling them with other substances. Light propagating through the fiber can thus interact with the medium in the cavities by means of evanescent wave. This interaction enables the observation of absorption spectra of the medium present in the tunnels.In the first part of the work theoretic basics of light propagation through a variety of optical fibers are presented.The second part of the thesis discusses the problem of optimization of the fiber structure so that maximal evanescent wave power is achieved. Numerical simulations were conducted, in which the fiber shape was described by several parameters. The purpose of those calculations was to determine which parameters have the greatest impact on the power of light interacting with the medium in the holes.In the last part of the work absorption spectra of two different substances were measured using fibers of the same type. Based on SEM images of this fiber, a computer model of its structure was created. It was then used in further simulations, which led to theoretical reconstruction of absorption spectra, with the influence of higher-order modes taken into account.pl
dc.abstract.plW pracy podjęto temat zastosowania światłowodów mikrostrukturalnych z zawieszonym rdzeniem w spektroskopii absorpcyjnej cieczy. Światłowody te posiadają puste kanały otaczające rdzeń, które można wypełniać obcymi substancjami. Światło propagujące się w rdzeniu oddziałuje z medium wypełniającym kanały poprzez falę zanikającą powstającą na granicy ośrodków, dzięki czemu możliwa jest rejestracja widm absorpcyjnych.Pierwsza część stanowi teoretyczne wprowadzenie zagadnień związanych z propagacją światła w różnego typu światłowodach.W drugiej części omawiany jest problem optymalizacji struktury geometrycznej światłowodów z zawieszonym rdzeniem pod kątem maksymalnego oddziaływania światła z ośrodkiem wypełniającym kanały wokół rdzenia. Przeprowadzono symulacje numeryczne, w których kształt włókna uzależniono od szeregu parametrów, w celu ustalenia, które z nich mają największy wpływ na moc fali zanikającej dla dwóch modów podstawowych.W ostatniej części przeprowadzono pomiary doświadczalne z wykorzystaniem konkretnego światłowodu z zawieszonym rdzeniem. Następnie, korzystając ze zdjęć tego włókna ze skaningowego mikroskopu elektronowego, stworzono komputerowy model jego struktury, który posłużył do przeprowadzenia kolejnych symulacji. Na ich podstawie odtworzono teoretycznie widma dla różnych substancji i porównano wyniki z eksperymentem, analizując wpływ modów wyższych rzędów na uzyskane widma.pl
dc.affiliationWydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanejpl
dc.areaobszar nauk ścisłychpl
dc.contributor.advisorGawlik, Wojciech - 101804 pl
dc.contributor.authorKotas, Dariuszpl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WFAISpl
dc.contributor.reviewerPustelny, Szymon - 102458 pl
dc.contributor.reviewerGawlik, Wojciech - 101804 pl
dc.date.accessioned2020-07-24T19:07:42Z
dc.date.available2020-07-24T19:07:42Z
dc.date.submitted2013-09-05pl
dc.fieldofstudyzaawansowane materiały i nanotechnologiapl
dc.identifier.apddiploma-77941-95762pl
dc.identifier.projectAPD / Opl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/190398
dc.languagepolpl
dc.subject.enabsorption spectroscopy, microstructured optical fiberspl
dc.subject.plspektroskopia absorpcyjna, światłowody mikrostrukturalne, modelowaniepl
dc.titleSpektroskopia w materiałach fotonicznych - światłowodach mikrostrukturalnychpl
dc.title.alternativeSpectroscopy in photonic materials – microstructured optical fiberspl
dc.typemasterpl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
The spectroscopic applications of microstructured optical fibers (mainly suspended-core optical fibers) are the topic of this paper. The core of such fibers is surrounded by hollow tunnels, which allow filling them with other substances. Light propagating through the fiber can thus interact with the medium in the cavities by means of evanescent wave. This interaction enables the observation of absorption spectra of the medium present in the tunnels.In the first part of the work theoretic basics of light propagation through a variety of optical fibers are presented.The second part of the thesis discusses the problem of optimization of the fiber structure so that maximal evanescent wave power is achieved. Numerical simulations were conducted, in which the fiber shape was described by several parameters. The purpose of those calculations was to determine which parameters have the greatest impact on the power of light interacting with the medium in the holes.In the last part of the work absorption spectra of two different substances were measured using fibers of the same type. Based on SEM images of this fiber, a computer model of its structure was created. It was then used in further simulations, which led to theoretical reconstruction of absorption spectra, with the influence of higher-order modes taken into account.
dc.abstract.plpl
W pracy podjęto temat zastosowania światłowodów mikrostrukturalnych z zawieszonym rdzeniem w spektroskopii absorpcyjnej cieczy. Światłowody te posiadają puste kanały otaczające rdzeń, które można wypełniać obcymi substancjami. Światło propagujące się w rdzeniu oddziałuje z medium wypełniającym kanały poprzez falę zanikającą powstającą na granicy ośrodków, dzięki czemu możliwa jest rejestracja widm absorpcyjnych.Pierwsza część stanowi teoretyczne wprowadzenie zagadnień związanych z propagacją światła w różnego typu światłowodach.W drugiej części omawiany jest problem optymalizacji struktury geometrycznej światłowodów z zawieszonym rdzeniem pod kątem maksymalnego oddziaływania światła z ośrodkiem wypełniającym kanały wokół rdzenia. Przeprowadzono symulacje numeryczne, w których kształt włókna uzależniono od szeregu parametrów, w celu ustalenia, które z nich mają największy wpływ na moc fali zanikającej dla dwóch modów podstawowych.W ostatniej części przeprowadzono pomiary doświadczalne z wykorzystaniem konkretnego światłowodu z zawieszonym rdzeniem. Następnie, korzystając ze zdjęć tego włókna ze skaningowego mikroskopu elektronowego, stworzono komputerowy model jego struktury, który posłużył do przeprowadzenia kolejnych symulacji. Na ich podstawie odtworzono teoretycznie widma dla różnych substancji i porównano wyniki z eksperymentem, analizując wpływ modów wyższych rzędów na uzyskane widma.
dc.affiliationpl
Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
dc.areapl
obszar nauk ścisłych
dc.contributor.advisorpl
Gawlik, Wojciech - 101804
dc.contributor.authorpl
Kotas, Dariusz
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WFAIS
dc.contributor.reviewerpl
Pustelny, Szymon - 102458
dc.contributor.reviewerpl
Gawlik, Wojciech - 101804
dc.date.accessioned
2020-07-24T19:07:42Z
dc.date.available
2020-07-24T19:07:42Z
dc.date.submittedpl
2013-09-05
dc.fieldofstudypl
zaawansowane materiały i nanotechnologia
dc.identifier.apdpl
diploma-77941-95762
dc.identifier.projectpl
APD / O
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/190398
dc.languagepl
pol
dc.subject.enpl
absorption spectroscopy, microstructured optical fibers
dc.subject.plpl
spektroskopia absorpcyjna, światłowody mikrostrukturalne, modelowanie
dc.titlepl
Spektroskopia w materiałach fotonicznych - światłowodach mikrostrukturalnych
dc.title.alternativepl
Spectroscopy in photonic materials – microstructured optical fibers
dc.typepl
master
dspace.entity.type
Publication

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
13
Views per month
Views per city
Sofia
2
Warsaw
2
Wroclaw
2
Żywiec
2
Dublin
1
Gdansk
1
Krakow
1
Malawa
1
Radom
1

No access

No Thumbnail Available