واحد بین الملل
پایان نامه کارشناسی ارشد رشته فیزیک اپتیک لیزر
پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری
به کوشش
فاطمه حکمت پناه
استاد راهنما
دکتر عبدالناصر ذاکری
شهریور ۱۳۹۲

به نام خدا
اظهار نامه
اینجانب فاطمه حکمت پناه ( ۸۹۹۳۳۳ ) دانشجوی رشته فیزیک گرایش اپتیک لیزر دانشکده علوم اظهار می کنم که این پایان نامه حاصل پژوهش خودم بوده و در جاهایی که از منابع دیگران استفاده کرده ام، نشانی دقیق و مشخصات کامل آن را نوشته ام. همچنین اظهار می کنم که تحقیق و موضوع پایان نامه ام تکراری نیست و تعهد می نمایم که بدون مجوز دانشگاه دستاوردهای آن را منتشر ننموده و یا در اختیار غیر قرار ندهم . کلیه حقوق این اثر مطابق با آیین نامه مالکیت فکری و معنوی متعلق به دانشگاه شیراز است.
نام و نام خانوادگی: فاطمه حکمت پناه
تاریخ و امضا:

سپاسگزاری
اکنون که پایان نامه خود را به اتمام رسانیده ام،لازم می دانم از کلیه کسانی که در انجام این تحقیق مرا یاری رسانیده اند سپاسگزاری نمایم.فرصت را غنیمت شمرده وپاس میدارم تمامی زحمات استاد گرانقدرم،جناب آقای دکتر عبدالناصر ذاکری که در طول دوران تحصیل مرا راهنماِیی نموده و اگر حضور گرم و صمیمانه ایشان نبود این پایان نامه به بار نمی نشست، حضورشان پشتوانه ایست بس محکم برای استوارماندن بر مسیر دشوار.

همچنین از اساتید گرامی مشاور خود آقایان دکترمحمودحسینی فرزاد ، دکتر سعید دعوت الحق ودکتر محمد مهدی گلشن که در طول مدت انجام پایان نامه مرا حمایت وراهنمایی کردند سپاسگزارم.
چکیده
پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری
به کوشش
فاطمه حکمت پناه
استفاده 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 می­ شود 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 بهره گرفتن از توری براگ در ورودی فیبر، پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری ایجاد کنیم. همچنین از آنجایی که این پدیده می ­تواند 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 قسمت­ های مختلف نشان می­دهد.
کلید واژگان: پراکندگی- بریلوئن- فیبر
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
۱-۱- معرفی ۲
۱-۲- هدفها و سرنوشتارها ۴
فصل دوم: اصول پراکندگی نور
۲-۱- مقدمه ۷
۲-۲- پراکندگی القایی بریلوئن ۷
۲-۳- خلاصه فصل ۱۷
فصل سوم: فیبر نوری و مشخصه های آن
۳-۱- مقدمه ۲۰
۳-۲- بازتاب کلی داخلی ۲۰
۳-۳- منابع نوری ۲۴
۳-۳-۱- دیود های نور افشان (LEDs) 24
۳-۳-۲- دیود های لیزری ۲۵
۳-۴- مزایا و معایب فیبر نوری ۲۷
۳-۴-۱- تفرق ۲۸
۳-۴-۲- جذب ۲۸
۳-۴-۳- پاشندگی ۲۹
۳-۴-۴- اثرهای غیر خطی های فیبر ۳۳
۳-۴-۵- مشکلات پراکندگی ۳۴
۳-۵- انواع فیبر نوری ۳۶
۳-۵-۱- فیبر چند مدی ۳۶
۳-۵-۲- فیبر تک مد ۳۷