Aισθητήριες διατάξεις αντιχείων συντονισμού εγγεγραμμένες σε οπτικές ίνες με χρήση μη γραμμικού φωτοπολυμερισμού

Περίληψη

Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι ο συνδιασμός της τεχνικής της πολυφωτονικής λιθογραφίας και τον οπτικών ινών με σκοπό την κατασκευή εύρωστων και λειτουργικών διατάξεων οπτικών ινών, οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν ως αισθητήριες διατάξεις για την ανίχνευση αέριων ή υγρών μέσων. Επιπλέον η παρούσα διατριβή μελετά και παρουσιάζει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της απευθείας εγγραφής με Laser, μικρο-οπτικών αντιχείων εγκλωβισμού του φωτός επάνω σε οπτικές ίνες.Δυο διαφορετικά είδη αντιχείων εγκλωβισμού του φωτός κατασκευάστηκαν απευθείας επάνω σε οπτικές ίνες, με την τεχνικής του πολυφωτονικού πολυμερισμού. Συγκεκριμένα θα παρουσιαστούν (i) διατάξεις οπτικών ινών βασισμένες σε Fabry-Perot συμβολόμετρα, κατασκευασμένα στην διατομή οπτικών ινών καθώς επίσης και (ii) αντιχεία τρόπων ψιθυρισμού σε σχήμα δαχτυλιδιού κατασκευασμένα απευθείας επάνω σε θερμικά εφελκυσμένες οπτικές ίνες. Και οι δύο διατάξεις αντιχείων λειτουργούν στην περιοχή των 1550 nm μηκών κύματος. Για τη ...
Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι ο συνδιασμός της τεχνικής της πολυφωτονικής λιθογραφίας και τον οπτικών ινών με σκοπό την κατασκευή εύρωστων και λειτουργικών διατάξεων οπτικών ινών, οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν ως αισθητήριες διατάξεις για την ανίχνευση αέριων ή υγρών μέσων. Επιπλέον η παρούσα διατριβή μελετά και παρουσιάζει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της απευθείας εγγραφής με Laser, μικρο-οπτικών αντιχείων εγκλωβισμού του φωτός επάνω σε οπτικές ίνες.Δυο διαφορετικά είδη αντιχείων εγκλωβισμού του φωτός κατασκευάστηκαν απευθείας επάνω σε οπτικές ίνες, με την τεχνικής του πολυφωτονικού πολυμερισμού. Συγκεκριμένα θα παρουσιαστούν (i) διατάξεις οπτικών ινών βασισμένες σε Fabry-Perot συμβολόμετρα, κατασκευασμένα στην διατομή οπτικών ινών καθώς επίσης και (ii) αντιχεία τρόπων ψιθυρισμού σε σχήμα δαχτυλιδιού κατασκευασμένα απευθείας επάνω σε θερμικά εφελκυσμένες οπτικές ίνες. Και οι δύο διατάξεις αντιχείων λειτουργούν στην περιοχή των 1550 nm μηκών κύματος. Για την κατασκευή των μικρο-οπτικών αντιχείων χρησιμοποιήθηκαν υβριδικά οργανικά-ανόργανα φωτοευαίσθητα υλικά. Επιπλέον, νέες μέθοδοι αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για την προετοιμασία των δειγμάτων.Αρχικά θα παρουσιαστούν τρεις διαφορετικές διατάξεις οπτικών ινών βασισμένες σε Fabry-Perot συμβολόμετρα, κατασκευασμένες στην διατομή οπτικών ινών, καθώς επίσης και τα αποτελέσματα από την χρήση τους ως αισθητήριες διατάξεις για τον εντοπισμό ατμών οργανικών διαλυτών όπως η αιθανόλη και χλωριωμένων οργανικών διαλυτών. Επιπλέον, οι διατάξεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν και για την ανίχνευση ελαιωδών υγρών μέσων. Λόγω της διέγερσης των οπτικών αντιχείων μέσω της διάδοσης του φωτός, μέσω του πυρήνα των οπτικών ινών, μπορούν να καταγραφούν οι διαφορές στον δείκτη διάθλασης που δημιουργούνται λόγω της παρουσίας των ατμών ή των υγρών μέσα στην οπτική κοιλότητα των αντιχείων, μέσω των φασμάτων ανάκλασης.Στην συνέχεια θα παρουσιαστούν διάφορα αντιχεία τρόπων ψιθυρισμού σε σχήμα δαχτυλιδιού κατασκευασμένα απευθείας επάνω σε θερμικά εφελκυσμένες οπτικές ίνες, καθώς επίσης και συζευγμένα αντιχεία τρόπων ψιθυρισμού. Οι διατάξεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως αισθητήρες για τον εντοπισμό ατμών αιθανόλης, καθώς επίσης και για την ανίχνευση αδρανών αερίων όπως το διατομικό Άζωτο (N2) και το Κρυπτό (Kr), μέσω της καταγραφής των φασμάτων διέλευσης.
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

The aim of this thesis is to combine standard single mode optical fibers and multi-photon lithography in order to produce robust and functional fiber-optic devices that will be exploited as fiber-optic gas or liquid sensors in the time being; also constituting basic platforms for other sensing and switching devices. Further, this study investigates in depth the advantages and disadvantages of the direct laser fabrication of micro-optical light resonating cavities onto the optical fibers. For these reasons two different kinds of light resonating structures were fabricated by multi-photon polymerization technique directly onto single mode, telecom optical fibers. In particular, (i) fiber-optic devices based on Fabry-Perot interferometers fabricated on the endface of optical fibers and (ii) whispering-gallery mode micro-ring resonators fabricated directly onto tapered optical fibers will be demonstrated. In both cases hybrid organic-inorganic photosensitive materials were used for the fab ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/42356
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/42356
ND
42356
Εναλλακτικός τίτλος
Sensing resonating devices fabricated on optical fibers using multi-photon polymerization technique
Συγγραφέας
Μελισσινάκη, Βασιλεία (Πατρώνυμο: Νικόλαος)
Ημερομηνία
2017
Ίδρυμα
Πανεπιστήμιο Κρήτης. Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής
Εξεταστική επιτροπή
Φωτάκης Κωνσταντίνος
Πισσαδάκης Σταύρος
Φαρσάρη Μαρία
Ρακιτζής Θεόδωρος-Πέτρος
Χαραλαμπίδης Δημήτριος
Χρόνης Νίκος
Ριζιώτης Χρήστος
Επιστημονικό πεδίο
Φυσικές Επιστήμες
Φυσική
Λέξεις-κλειδιά
Αισθητήρες οπτικών ινών; Fabry-Perot αντιχεία; Αντιχεία τρόπων ψιθυρισμού; Αισθητήρες ατμών; Αισθητήρες αερίων; Αισθητήρες ελαιωδών υγρών μέσων; Μη γραμμική λιθογραφία; Πολυφωτονικός πολυμερισμός; Φυσιορρόφηση; Πορώδεις επιφάνειες
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
225 σ., εικ., πιν., σχημ., γραφ.