جرت في معهد الليزر للدراسات العليا – جامعة بغداد مناقشة أطروحة الدكتوراه المقدّمة من الطالب أنمار خليل انجاد
والموسومة:
“مُضمّن الشدّة الضوئي كلياً والمعتمد على ليف بصري مستدق مغطى بجسيمات الفضة النانوية”
بإشراف الأستاذ المساعد الدكتورة تحرير صفاء منصور
تهدف هذه الأطروحة إلى تصميم وتنفيذ مبدل ضوئي كلي (All-Optical Modulator) منخفض الكلفة وفعّال بالاعتماد على ليف بصري مستدق (Tapered Optical Fiber) مطلي بخليط من جسيمات الفضة النانوية (AgNPs) المبعثرة في مصفوفة بولي فينيل الكحول (PVA) . يهدف هذا التصميم إلى تعزيز التفاعلات بين الضوء والضوء وتحقيق تأثيرات بصرية لاخطية قوية عبر الحقل المضمحل في منطقة التخصر من الليف البصري.
تضمن العمل تحضير محاليل نانوية مركبة تحتوي على جسيمات فضة بأحجام (10 و20 نانومتر) وتراكيز وزنية مختلفة (0.30%، 0.40%، و0.50%)، وتمت دراسة خصائصها البصرية اللاخطية باستخدام تقنية Z-Scan عند الطول الموجي (980 نانومتر). أظهرت النتائج اعتماداً واضحاً لمعاملات الامتصاص والانكسار اللاخطي على كلٍّ من حجم الجسيمات وتركيزها، إذ حقق الخليط المحتوي على جسيمات فضة بقطر (20 نانومتر) وتركيز ( 0.50 % ) أفضل أداء بصري بفضل قيمتيه (W = 2.66) و (T = 0.94) اللتين تحققان شرط ملاءمة المبدلات الضوئية الكلية.
تم بعد ذلك استخدام هذا الخليط الأمثل لتغطية منطقة التخصر في ليف بصري أحادي النمط (SMF-28) الذي تم تقليص قطره من (µm 125) إلى (µm 70 ) باستخدام جهاز Fusion Splicer . جرى تشغيل المبدل باستخدام صمام ليزري عند (980 نانومتر) متحكم به عبر دارة قيادة إلكترونية خاصة تسمح بتوليد نبضات خارجية بترددات من (Hz 1) إلى (kHz 4 ).
أدت الإضاءة بالليزر إلى حدوث تأثير كير اللاخطي في الطبقة النانوية المغطية للليف، مما تسبب في تغير معامل الانكسار وبالتالي تحقيق تضمين في السعة لشعاع الإشارة عند (1550 نانومتر).
أظهرت القياسات إنتاج موجة مربعة مقلوبة في الخرج الضوئي المضمن مع تردد تضمين أقصى غير مشوَّه يبلغ نحو (Hz200).
تؤكد النتائج أن النموذج المقترح يمثل مبدلاً ضوئياً كلياً مدمجاً، منخفض التكلفة، وعالي الكفاءة، وله إمكانات واعدة في تطبيقات معالجة الإشارات الضوئية الكلية في الأنظمة الفوتونية الحديثة.
