75390پ.ف

دكتري

فيزيك .نظري

شيراز

1400

1400/06/13

19/50

حاتمي.محسن

قرائتي ، عبدالرسول

79-85ص

86-87ص

Third Order Dispersion Self-steepening Intrapulse Raman Scattering Ultrashort Optical Pulse

شيراز

گسترش طيفي و توليد مولفه‌هاي فركانس جديد از ويژگي‌هاي اپتيك غيرخطي است، بخاطر اين ويژگي‌ها امكان توليد نور سفيد مصنوعي با خواص طيفي منحصر بفرد امكان‌پذير است. يك پالس اپتيكي فوق كوتاه از طريق يك محيط غيرخطي و پاشنده مي‌تواند يك گسترش طيفي مناسبي را تجربه كند، اين گستردگي طيفي بطور كلي ابرپيوستار (SC) ناميده مي‌شود. پلاسمونيك بعنوان بخشي از نانو فيزيك است كه باعث محدود شدن ميدان¬هاي الكترومغناطيسي در ابعاد هم¬مرتبه يا كوچكتر از طول موج مي¬شود كه در سال‌هاي اخير به شدت مورد توجه قرار گرفته است. در اين رساله با استفاده از روش مرتبه اول اختلال، معادلات غيرخطي حاكم بر انتشار پالس در يك موجبر پلاسمونيك غيرخطي با در نظر گرفتن اثرات رامان، خودسرازيري و پاشندگي‌هاي مرتبه بالا به‌دست آمده و سپس با استفاده از انتشار ساليتون روشن و تاريك با مرتبه‌هاي مختلف توليد ابرپيوستار بررسي شده ‌است. ابتدا توليد ابرپيوستار با ساليتون روشن با مرتبه هاي 10، 15 و 30 با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثرهاي غيرخطي و پاشندگي‌ها بررسي شد كه نشان از وجود ابرپيوستار با انتشار ساليتون مرتبه 30 در حالتهاي مختلف داشته و گستردگي طيفي خيلي خوبي را ايجاد كرد. در ادامه انتشار پالس ساليتون تاريك با مرتبه 30 در حوزه فركانس در طول موجبر با در نظرگرفتن همه اثرات غيرخطي و پاشندگي‌هاي مختلف شبيه‌سازي شده‌است. طيف پالس در كوتاهترين طول بهنجار موجبر نسبت به طول پاشندگي (0.15)، شروع گستردگي طيفي خيلي خوبي در مقايسه با ساليتون تاريك مرتبه 15 داشته است. در اين حالت ابرپيوستار خيلي خوب و مطلوبي در موجبر با طول بهنجار كم مشاهده مي‌شود، كه نتيجه ايي عالي است. همچنين انتشار پالس ساليتون تاريك در حوزه فركانس در طول موجبر با مرتبه 30 و اثرات مرتبه چهارم پاشندگي، پراكندگي رامان و خود سرازيري نيز بررسي شده است، دو اثر غيرخطي باعث از بين رفتن تقارن قله¬هاي توليد شده در ابرپيوستار نسبت به حالت قبل شده است، طيف پالسهاي ساليتوني فوق كوتاه كه از طريق فرآيند شكافت تشكيل شدند تحت تاثير پراكندگي رامان در سمت قرمز (طول موجهاي بلندتر) با انتشار درون موجبر انتقال و گسترش مي‌يابند. در آخر مقايسه توليد ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره با انتشار ساليتون تاريك و روشن بررسي شده است كه مشاهده مي¬شود انتشار ساليتون تاريك در موجبر در مقايسه با انتشار ساليتون روشن ايجاد ابرپيوستار خيلي خوبي مي¬كند.

چكيده 1 1 فصل اول: توليد ابرپيوستار2 اپتيك غيرخطي3 1-1- مقدمه3 1-2- قطبش غيرخطي3 1-3- پذيرفتاري خطي و غيرخطي4 1-4- اثر غيرخطي كِر5 1-5- مدولاسيون خود فازي (SPM)8 1-6- مدولاسيون دگر فازي (XPM)9 1-7- آثار غيرخطي مرتبه بالاتر بر روي انتشار پالس10 1-7-1- اثر خودسرازيري11 1-7-2- اثر پراكندگي رامان (درون پالسي)12 1-8- ساليتونها نوري14 1-8-1- ساليتونهاي روشن و تاريك14 1-9- ابرپيوستار17 1-9-1- توليد ابرپيوستار17 1-9-2- فرآيندهاي غيرخطي موثر بر توليد ابرپيوستار22 1-9-3- كاربردهاي طيف ابرپيوستار24 2 فصل دوم: پراكندگي رامان و خودسرازيري درمعادله پالس موجبر پلاسمونيك غيرخطي26 2-1- مقدمه27 2-2- پلاسمونيك27 2-2-1- پلاسمون29 2-3- علم پلاسمونيك31 2-3-1- پلاسمونهاي سطحي موضعي31 2-3-2- پلاسمون‌پلاريتونهاي سطحي32 2-4- كاربرد پلاسمونيك33 2-5- معادلهي موج در ساختار يك موجبر مسطح34 2-6- معادلات غيرخطي در موجبر پلاسمونيك38 2-7- بررسي پراكندگي رامان و خود سرازيري در معادله پالس موجبر پلاسمونيك غير‌خطي50 2-7-1- پاشندگي50 2-7-2- اثرات غيرخطي SPM) و (XPM51 2-7-3- اثر رامان53 2-7-4- خودسرازيري55 3 فصل سوم: توليد ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره58 3-1- مقدمه59 3-2- شبيه سازي ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره59 3-2-1- شبيه سازي پاشندگي، طول انتشار و طول غيرخطي60 3-2-2- شبيه سازي انتشار ساليتون مرتبه 10، 15 و 3062 3-3- بررسي حالتهاي متفاوت از اثرات ضرايب پاشندگي و غيرخطي در توليد ابرپيوستار براي ساليتون مرتبه 3068 4 فصل چهارم: توليد ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك با ساليتون تاريك74 4-1- مقدمه75 4-2- شبيه سازي ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره با ساليتون تاريك75 4-2-1- بررسي ابرپيوستار در حالتهاي متفاوت اثرات پاشندگي و غيرخطي ساليتون تاريك مرتبه 1579 4-3- شبيه سازي ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره با ساليتون تاريك مرتبه 3082 4-4- مقايسه ابرپيوستار در موجبر پلاسمونيك سيليكا/نقره با انتشار ساليتون تاريك و ساليتون روشن85 5 فصل پنجم: نتيجه‌گيري و پيشنهادها88 5-1- جمع بندي نتايج89 5-2- پيشنهادها92 فهرست منابع93 چكيده انگليسي100

1403/04/14

75435