Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu đặc trưng tán sắc của sợi tinh thể quang tử mạng lục giác đều được thẩm thấu các chất lỏng định hướng ứng dụng trong phát siêu liên tục

Mục tiêu của đề tài nhằm nghiên cứu sự truyền sóng ánh sáng trong PCF và mô hình vật lý dùng cho phát siêu liên tục; nghiên cứu các đại lượng đặc trưng của PCF lõi rỗng thẩm thấu các hợp chất thơm: nghiên cứu thiết kế cấu trúc của PCF được thẩm thấu các hợp chất thơm và nghiên cứu ảnh hưởng của bước sóng, các tham số cấu trúc lên các đại lượng đặc trưng của PCF; nghiên cứu SG cho PCF được thẩm thấu hợp chất thơm với cấu trúc tối ưu.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu đặc trưng tán sắc của sợi tinh thể quang tử mạng lục giác đều được thẩm thấu các chất lỏng định hướng ứng dụng trong phát siêu liên tục BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN QUỐC VŨ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG TÁN SẮC CỦA SỢITINH THỂ QUANG TỬ MẠNG LỤC GIÁC ĐỀU ĐƯỢCTHẨM THẤU CÁC CHẤT LỎNG ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG PHÁT SIÊU LIÊN TỤC CHUYÊN NGÀNH: QUANG HỌC MÃ SỐ: 9440110 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGHỆ AN, 2021 LUẬN ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINHNgười hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS Đinh Xuân Khoa 2. PGS.TS Chu Văn LanhPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án Tiến sĩ họp tại Trường Đại học Vinh Vào hồi …… giờ …… ngày …… tháng …… năm 2021Có thể tìm hiểu Luận án tại:- Thư viện Quốc gia- Trung tâm thông tin & Thư viện Nguyễn Thúc Hào, Trường Đại học Vinh. 1 MỞ ĐẦU Một bước ngoặt mới có tính đột phá trong công nghệ quang sợi đó là vàonăm 1996, Russell và các đồng nghiệp đã đưa ra một loại sợi quang mới gọi là sợitinh thể quang tử (photonic crystal fiber - PCF). Một PCF có thể được coi là mộttinh thể lượng tử ánh sáng, với một cấu trúc đối xứng hai chiều trong đó bao gồmmột khu vực trung tâm được bao quanh bởi một mạng tạo bởi nhiều lỗ không khíchạy song song với trục sợi. PCF có các tính chất rất thú vị cho các ứng dụng phi tuyến vì nó có khảnăng giam giữ ánh sáng rất lớn và có khả năng điều khiển được độ tán sắc. Mộtđiều khá thú vị, các PCF với bước sóng ứng với độ tán sắc bằng không (ZDW) rấtthích hợp cho việc phát siêu liên tục (SG). Trong khoảng thời gian từ năm 1996 đến năm 2006, các nghiên cứu chủyếu tập trung cho các PCF được bơm vào lỗ mạng. Các nghiên cứu về PCF sửdụng chất khí bơm vào các lỗ mạng hoặc lõi đã chứng tỏ được những tính chấtnổi trội và những ứng dụng vượt bậc của PCF so với các sợi quang thông thường.Đồng thời các nghiên cứu này cũng đã chỉ ra PCF khí còn tồn tại một số hạn chếnhư dải ZDW rất hẹp, tính phi tuyến trong các PCF khí nhỏ. Trong những năm gần đây, với việc thẩm thấu chất lỏng vào lớp vỏ hoặclõi của PCF đã mở ra một ứng dụng rất tiềm năng của nó trong SG. Bằng cách lựa chọn chất lỏng, người ta có thể điều khiển được đường congtán sắc phẳng của các đường tán sắc. Đồng thời việc sử dụng chất lỏng rất thíchhợp cho việc SG. Ngoài ra, cũng bằng cách thẩm thấu một hỗn hợp chất lỏng thíchhợp vào các lỗ khí tạo ra được các PCF ứng dụng trong cảm biến nhiệt có độ nhạycao. Trong công bố gần đây, các tác giả đã thẩm thấu chloroform vào lõi củaPCF. Kết quả nghiên cứu đã thu được hai cấu trúc tối ưu để ứng dụng cho SG tạibước sóng bơm 1030 nm. Các kết quả thu được qua các công trình trên đóng gópquan trọng trong tiến trình nghiên cứu SG trong các PCF lõi chất lỏng và càngkhẳng định các ưu điểm của các PCF được thẩm thấu chất lỏng. Tuy nhiên, khisử dụng các chất lỏng trên thì diện tích mode hiệu dụng thu được lớn; đường congtán sắc phẳng nhưng chưa tiệm cận gần nhất với đường tán sắc bằng không; giamgiữ mất mát lớn. Những yếu tố này có ảnh hưởng lớn đến độ phẳng và khả năngmở rộng phổ trong SG. Ngoài ra, các công bố còn chưa phân tích đầy đủ các hiệntượng vật lý ảnh hưởng lên quá trình SG. 2 Để khắc phục những hạn chế trên, chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm mô phỏngbản quyền Lumerical Mode Solutions để thiết kế các PCF lõi rỗng được thẩm thấucác hợp chất thơm (toluen, benzen và nitrobenzen). Tiếp theo, chúng tôi sẽ xâydựng mô hình vật lý để nghiên cứu sự truyền sóng ánh sáng trong PCF, nghiêncứu ảnh hưởng của bước sóng, các tham số cấu trúc lên các đại lượng đặc trưngcủa PCF. Các kết quả thu được sẽ xác định được PCF có cấu trúc tối ưu nhằmnâng cao hiệu quả SG với sự mở rộng phổ lớn và siêu phẳng. Trong tiến trình đóchúng tôi phân tích các hiệu ứng phi tuyến ảnh hưởng lên quá trình SG. Các kếtquả thu được không chỉ đóng góp trong nghiên cứu cơ bản mà còn có tính địnhhướng cho các nghiên cứu ứng dụng. Từ những phân tích các vấn đề rất mới, có tính thời sự và rất cần thiết ởtrên, chúng tôi chọn đề tài với tiêu đề: “Nghiên cứu đặc trưng tán sắc của sợitinh thể quang tử mạng lục giác đều được thẩm thấu các chất lỏng định hướngứng dụng trong phát siêu liên tục” làm đề tài luận án của mình. Mục đích nghiên cứu Đề tài sẽ sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết bằng mô phỏng vớicác mục tiêu chính sau: Nghiên cứu sự truyền sóng ánh sáng trong PCF và mô hình vật lý dùng chophát siêu liên tục. Nghiên cứu các đại lượng đặc trưng của PCF lõi rỗng thẩm thấu các hợp chấtthơm: nghiên cứu thiết kế cấu trúc của PCF được thẩm thấu cá ...