برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

از طرف دیگر یک موجبر نوری شامل یک لایه ی نازک محافظت شده بوسیله ی یک زیرلایه است:
ساختار کلی یک موجبر نوری
که در ان لایه ی موجبر(هسته با ضریب شکست n1 )روی زیرلایه ای با ضریب شکست n0 لایه نشانی می شود و با یک لایه ی دیگر پوشیده می شود که ضریب شکست آن n2 است.اگر n2=n0 باشد با یک ساختار متقارن مواجه هستیم.این دو ساختار یعنی موجبر ها و فیبرهای نوری فقط در سطح مقطع x-yبا هم متفاوت هستند.و در راستای محور z به خوبی امواج را منتقل می کنند.به هر صورت مبنای ساخت و کار هر دو تغییر سریع ضریب شکست دو لایه است.بنابر این حل تحلیلی معادله ی کلی ضریب شکست n(x)و رسم پروفایل آن اهمیت زیادی دارد.در بهترین حالت n(x)=n1=c است.که به آن موجبر پله ای گفته می شود.در غیر این صورت باید تغییرات ضریب شکست را بررسی کرده و نمودار تغییرات را رسم نمود و نواقص احتمالی را در نظر گرفت.مهمترین بخش محاسبات پیدا کردن طول هایی است که درآن یک طول موج خاص نا پدید می شود یا طول موج هایی که در یک فاصله ی خاص از بین می روند می باشد.
به یاد داریم که نور جز امواج الکترومغناطیسی است.بنابر این حل دقیق معادلات این امواج بر حسب معادلات ماکسول صورت می گیرد.وقتی مشخصات هندسی و شرایط مرزی مشخص باشد فقط جواب های مجزای تابع موج مورد قبول هستند.یعنی فقط بعضی طول موج ها قابلیت انتشار در محیط را دارند که به آنها مدهای مشخصه گویند.بنابر این هر موجبر میتواند یک یا چند مد داشته باشد.تعداد این مدها بستگی به مشخصاتی مانند ابعاد فیبرها،جنس لایه ها و ضخامت آنها دارد.
مشخصات و تعداد مدهای موجبر باید مشخص باشد تا بتوان شدت یا اندازه ی دامنه ی طول موج های مختلف ر ا محاسبه کرد.در عمل برهم کنش بین مدهای منتشر شده و کیفیت آنها به هم وابسته و متغیر است.
حال در مرحله ای هستیم که انتشار امواج در فیبرهای نوری را با جزییات کامل بررسی کنیم و نتایج را برای مقاصد مورد نظر که همان استفاده در بیوسنسورهاست بسط دهیم.
توسعه ی موفق فیبر هایی از جنس سیلیکا با ضریب کاهشی کمتر از 0/2db/km و در طول موج 1/53 μmاستفاده از این موجبرها را در اندازه گیری های پزشکی تثبیت کرد.پس از بررسی دقیق فرایند انتشار امواج و تعیین پارامترهای مهم به بررسی انواع فیبرهای مورد استفاده و مشخصات فنی آزمایشگاهی و عملی آنها می پردازیم.
برای بررسی انتشار امواج در فیبر ها ضریب شکست فیبر را با معادله ی زیر در نظر میگیریم:
3-3
که در ان rفاصله از محور استوانه است.بررسی های نهایی با حل معادله ی موج با استفاده از شرایط مرزی هسته- پوشش انجام میشود.بردار موج طبق محاسبات اپتیکی به صورت زیر است:
3-4
برای E میتوان تابع عددی زیر را در نظر گرفت:
3-5
اگر فرض کنیم :
خواهیم داشت:
3-6
با جداسازی معادله بر حسب xو Y داریم:
3-7
3-8
برای حل معادله ی 3-8 پارامتر ξ را تعریف میکنیم:
3-9
پس خواهیم داشت:
3-10
این معادله شبیه معادله ی شرودینگر است که ویژه مقادیر ان c/α2 است. پس:
دسته بندی : علمی