Створення та аналіз оптоелектронних спектрально-селективних пристроїв нового покоління - Автореферат

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологійЗахист відбудеться 16.04. 2009 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.861.01 Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій Міністерства транспорту та звязку України за адресою: 03110, Київ, вул. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій за адресою: 03110, Київ, вул. Запропоновано методи корекції передаточних характеристик тонкоплівкових оптичних фільтрів, що дозволяють покращити рівномірність передаточної характеристики в смузі пропускання та лінійність фазової характеристики. оптичний електродинаміка квантовий Предложены методы коррекции передаточных характеристик тонкопленочных отражающих фильтров с постоянным значением показателя преломления слоев, которые позволяют улучшить равномерность передаточной и линейность фазовой характеристики в полосе пропускания. Определены принципы коррекции показателей преломления оптических слоев многослойной оптической структуры, позволяющие повысить уровень затухания в полосе заграждения тонкопленочных оптических фильтров, функционирующих в режиме отражения сигнала.Таким чином, актуальність роботи обумовлена необхідністю розвитку наукових знань щодо процесів, які визначають функціональні параметри якості спектрально-селективних пристроїв оптоелектроніки, а також практичними потребами підвищення ефективності використання таких структур в оптоелектроніці. Дисертаційна робота була спрямована на виконання задач з дослідження спектрально-селективних пристроїв оптичного звязку та повязана з тематичними планами НДР: "Фізико-технологічні та програмні засади квантово-розмірних елементів на основі багатошарових та поруватих структур для оптоелектронних систем", № держреєстрації 0107U003056; "Дослідження оптичних волоконних світловодів у техніці звязку", № держреєстрації 0196U003678. Метою дисертаційної роботи є розробка, теоретичні розрахунки, компютерне моделювання та експериментальні дослідження спектрально-селективних пристроїв оптоелектроніки нового покоління на основі тонкоплівкових багатошарових гетероструктур, вигинів оптичних хвилеводів та елементів, що розсіюють світло. Обєкт дослідження - спектрально-селективні пристрої оптоелектроніки, зокрема тонкоплівкові багатошарові оптичні фільтри, атенюатори, оптичні хвилеводи, оптичні елементи, що використовують ефект розсіювання світла, фотодетектори на основі гетеропереходів. У дисертаційній роботі особисто автором проведено наступні дослідження та одержано такі результати: запропоновано при моделюванні інтерференційного оптичного фільтру та інших спектрально-селективних пристроїв використовувати принципи квантової електродинаміки та метод статистичних випробувань, що надає можливість наблизити розрахункову модель до реальної ситуації [1,2,13,14]; проведено аналіз впливу значення показників заломлення оптичних шарів та їх кількості на передаточну характеристику фільтра [3,15,16]; показано, що завдяки внесенню втрат в окремі шари відбиваючого інтерференційного фільтра покращуються його передаточні характеристики - зменшується нерівномірність у смузі пропускання та лінеаризується фазова характеристика [4,5,20,22]; встановлено співвідношення для визначення показників заломлення оптичних шарів з метою збільшення загасання у смузі загородження відбиваючого фільтра [3]; запропоновано принципи розрахунку параметрів оптичних шарів з градієнтним показником заломлення [7,18]; проведено аналіз впливу на характеристики фільтру, що використовує згини оптичних хвилеводів, складу матеріалу, з якого виготовлені оптичні хвилеводи [8,17]; запропоновано використання регульованого згину оптичного хвилеводу для побудови оптичного атенюатора та проведено вимірювання функціональних характеристик такого атенюатора [8,11,12]; створено та досліджено нову конструкцію спектрально-селективного пристрою, що використовує ефект розсіювання світла, запропоновано використання методу Монте-Карло для розрахунку її характеристик [9,10,19]; проведено моделювання перехідних характеристик оптичних фільтрів на тонких плівках [21]; для підвищення фоточутливості зразків фотодетекторів запропоновано використання просвітлюючого покриття [6].Враховуючи це, актуальним є моделювання та теоретичний аналіз демультиплексуючих пристроїв, серед яких важливе місце посідають фільтри на базі багатошарових оптичних структур (оптичні фільтри на тонких плівках), з метою поліпшення їх характеристик. Згідно з цими принципами оптичний сигнал на вході фільтра являє сукупність світлових квантів, що не взаємодіють при певних умовах між собою, а коефіцієнт відбиття Cr на межі розділу двох оптичних середовищ визначає ймовірність відбиття оптичного сигналу від цієї межі: Cr = , (1) де Nref - кількість квантів, відбитих від межі розділу, а N - загальна кількість квантів, що падає на межу розділу двох середовищ.

Основний зміст