Διδακτορικός Φοιτητής
Νικόλαος Κόρακας

Email

nkorakas@materials.uoc.gr

Θέμα διδακτορικού

Διατάξεις Εγκλωβισμού και Διασποράς του Φωτός σε Μικροδομημένες Οπτικές Ίνες

Επιβλέπων

Καφεσάκη Μαρία, αναπληρώτρια καθηγήτρια, ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Επιτροπή

Καφεσάκη Μαρία, αναπληρώτρια καθηγήτρια, ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Πετεκίδης Γεώργιος, καθηγητής, ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Πισσαδάκης Σταύρος, Ερευνητής Β', ΙΤΕ, Ηράκλειο Κρήτης

Περίληψη

Σκοπός της διατριβής μου είναι η κατασκευή επιφανειακών περιοδικών δομών με την μορφή αυλακώσεων (RFBGs) σε οπτικές ίνες φωτονικών κρυστάλλων κούφιου πυρήνα. Θα μελετηθούν όλες οι παράμετροι που θα παράγουν ένα επαναλαμβανόμενο αποτέλεσμα υψηλής ποιότητας. Οι συγκεκριμένες δομές θα λειτουργούν ως επιλεκτικοί ανακλαστήρες φωτός και θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή λέιζερ οπτικών ινών και κυρίως για την κατασκευή ενός ευαίσθητου και συμπαγή φωτονικού αισθητήρα που θα έχει την δυνατότητα να ανιχνεύει αέρια που σχετίζονται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Οι επιλεκτικοί ανακλαστήρες φωτός τύπου Bragg (FBGs) εγγεγραμμένοι μέσα σε οπτικές ίνες αρκετά χρόνια μετά την πρώτη τους επίδειξη από τον Hill αποτελούν καίρια οπτικά στοιχεία για πολλές επικοινωνιακές εφαρμογές, ανάπτυξης λέιζερ καθώς επίσης και για εφαρμογές αισθητήρων. Πρόσφατα επιλεκτικοί ανακλαστήρες φωτός τύπου Bragg οι οποίοι πλέον κατασκευάζονται πολύ εύκολα σε τηλεπικοινωνιακές οπτικές ίνες, κατασκευάστηκαν και σε μικροδομημένες οπτικές ίνες καθώς και σε οπτικές ίνες φωτονικών κρυστάλλων συμπαγούς πυρήνα. Η περιοδική διαμόρφωση του δείκτη διάθλασης του πυρήνα της οπτικής ίνας (FBGs) και η κατασκευή επιφανειακών περιοδικών δομών με την μορφή αυλακώσεων (RFBGs) είναι δύο τύποι εγγραφής δομών σε οπτικές ίνες με διαφορετικούς τρόπους κατασκευής και με διαφορετικές ιδιότητες χρήσης.

Abstract

Fiber Bragg gratings (FBGs) several years since their first demonstration by Hill et al. constitute backbone optical components for a vast number of telecom, laser development and sensing applications. Recently, except for the FBGs which are now routinely fabricated in standard optical fiber, Bragg gratings and structural long-period gratings have also been inscribed in microstructured optical fibers (MOFs) and photonic crystal fibers (PCFs). The periodic modulation in the refractive index of solid fiber core and relief Bragg gratings are the two types of FBG’s with different fabrication methods and with distinct capabilities as well. The expansion of the interrogation capabilities is the main advantage of relief FBGs compared with reflectors fabricated in standard optical fibers, where the infiltration of gases or liquids are not intrinsic. Relief FBG’s as well as standard FBG’s reflects a specific wavelength of light that changes based on the surrounding conditions as the evanescence field propagating along the fiber axis. For the previous reasons Bragg reflectors inscribed in MOFs and PCFs are necessary photonic elements towards the elaboration of the “lab-in-a-fiber” protocol. The purpose of my thesis is the use of aforementioned inscribed relief Bragg gratings in hollow core photonic crystal fiber in order to manufacture a highly sensitive, compact and relatively low cost, greenhouse gases trace sensor based on photothermal effect in a hollow-core fiber Fabry–Perot interferometer.

facebook icon