Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính chất tán sắc trong sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng rượu nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM NGỌC MINH ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN TÍNH CHẤT TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG TỬ DẪN NHẬP CHẤT LỎNG RƯỢU - NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGHỆ AN, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM NGỌC MINH ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN TÍNH CHẤT TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG TỬ DẪN NHẬP CHẤT LỎNG RƯỢU - NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Chuyên ngành Quang học Mã số 8.44.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Lưu Nghệ An, 2018 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Trường Đại Học Vinh Trường Đại Học Kinh Tế Công Nghiệp Long An giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu tham khảo đóng góp nhiều ý kiến quý báu trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Với lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, chân thành cảm ơn PGS.TS Mai Văn Lưu giao đề tài, tận tình hướng dẫn, thường xuyên động viên, nhắc nhở, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn; Xin chân thành cảm ơn TS Hồ Đình Quang trao đổi, góp ý để luận văn hoàn thành Xin chân thành cảm ơn người thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình học tập Mặc dù có nhiều cố gắng, song luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận góp ý, dẫn nhà khoa học bạn đồng nghiệp Trân trọng cảm ơn! Nghệ An, tháng năm 2018 Tác giả Phạm Ngọc Minh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ SỢI QUANG VÀ SỢI QUANG TỬ 1.1 Sợi quang (Optical Fiber) 1.1.1 Cơ sở quang học truyền dẫn ánh sáng sợi quang 1.1.2 Các dạng phân bố chiết suất sợi quang 11 1.1.3 Sợi đa mode sợi đơn mode 12 1.1.4 Suy hao nguyên nhân gây suy hao sợi quang 14 1.1.5 Tán sắc sợi quang 16 1.1.6 Vận tốc nhóm sợi quang 19 1.2 Sợi quang tử (PCFs) 20 1.2.1 Cấu trúc đặc trưng chung sợi quang tử 20 1.2.2 Sự truyền phi tuyến sợi quang tử 28 1.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ lên độ tán sắc sợi quang tử 30 1.3 Kết luận chương 35 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN TÍNH CHẤT TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG TỬ DẪN NHẬP CHẤT LỎNG RƯỢU – NƯỚC 36 2.1 Mô sợi tinh thể quang tử với phần mềm MODE Solutions 36 2.1.1 Giới thiệu MODE Solutions 36 2.1.2 Quy trình chung thiết lập tham số mô cho sợi quang tử 37 2.2 Thiết kế phát triển sợi tinh thể quang tử NL33B2 38 2.3 Mô số sợi tinh thể quang tử dẫn nhập chất lỏng nước – rượu tỉ lệ 1:1 39 2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử 39 2.5 Kết luận chương 46 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT STT 10 11 KÍ HIỆU CD GI MD MM OF PBG PCFs SI SIFs SM ZDW DIỄN GIẢI Chromatic dispersion – Tán sắc thể Graded Index – Chiết suất giảm dần Modal dispersion – Tán sắc mode Multi Mode – Đa mode Optic Fibers – Sợi quang Photonic Band Gap – Vùng cấm quang Photonic Crystal Fibers – Sợi quang tử Step Index – Chiết suất nhảy bậc Step–Index Fibres – Sợi quang chiết suất nhảy bậc Single Mode – Đơn mode Zero Dispersion Wavelength –Điểm có bước sóng với tán tắc khơng DANH MỤC HÌNH ẢNH THỨ TỰ NỘI DUNG TRANG Hình 1.1 Cấu trúc quang học (a) hình học (b) sợi quang Hình 1.2 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 10 Hình 1.3 Hiện tượng phản xạ tồn phần ánh sáng 10 Hình 1.4 Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng sợi quang 10 Hình 1.5 Sự truyền ánh sáng sợi quang có chiết suất nhảy bậc 11 Hình 1.6 Sự truyền ánh sáng sợi quang GI 11 Hình 1.7 Sợi quang MM 13 Hình 1.8 Sợi quang SM 13 Hình 1.9 Tán xạ mặt phân cách lõi lớp vỏ bọc không hồn hảo Hình 1.10 Tán sắc Mode (dmod) thay đổi theo chiết suất Hình 1.11 Tán sắc chất liệu, tán sắc dẫn sóng tán sắc sắc thể thay đổi theo bước sóng 16 17 18 Hình 1.12 Tán sắc thể loại sợi 19 Hình 1.13 Sợi PCFs lõi đặc 21 Hình 1.14 Mơ tả sợi quang tinh thể 21 Hình 1.15 Mặt cắt PCFs lõi rỗng với Λ = 4.9μm d = 14.8μm 22 Đường tần số định mức Λ/λ với PCFs có tinh thể Hình 1.16 quang xếp theo hình lục giác lõi chiết suất cao với 23 tỉ lệ d/Λ = 0.23 Đường tần số định mức Λ/λ với PCFs có tinh thể Hình 1.17 quang xếp theo hình lục giác lõi chiết suất cao với 24 tỉ lệ d/Λ = 0,6 Hai mode PCFs có tinh thể quang xếp theo Hình 1.18 hình lục giác lõi chiết suất cao với tỉ lệ d/Λ = 0,6 đường định mức tần số Λ/λ = 0.4 25 Hình 1.19 Giá trị V PCFs có tinh thể quang xếp theo hình lục giác lõi chiết suất cao 26 Hình 1.20 Mối quan hệ Ueff Veff PCFs lõi chiết suất cao 26 Hình 1.21 Suy hao uốn cong PCFs 27 Hình 1.22 Sự phụ thuộc chiết suất vào nồng độ nhiệt độ theo bước sóng Hình 1.23 Sự phụ thuộc chiết suất vào nhiệt độ theo bước sóng Hình 1.24 Hình 1.25 Hình 1.26 Hình 1.27 Sự phụ thuộc chiết suất theo bước sóng chất lỏng chưa biết mát hấp thụ Sự phụ thuộc chiết suất theo bước sóng chất lỏng biết mát hấp thụ Độ tán sắc PCFs theo bước sóng, đường màu đen lỗ khí chưa dẫn nhập chất lỏng Sự ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ lên tính chất tán sắc PCFs theo bước sóng 31 32 32 33 34 34 Hình 2.1 Màn hình làm việc MODE Solutions 37 Hình 2.2 Ảnh SEM sợi tinh thể quang tử NL33B2 38 Hình 2.3 Trường hợp nhiệt độ 100C 40 Hình 2.4 Trường hợp nhiệt độ 200C 40 Hình 2.5 Trường hợp nhiệt độ 300C 41 Hình 2.6 Trường hợp nhiệt độ 400C 41 Hình 2.7 Trường hợp nhiệt độ 500C 42 Hình 2.8 Trường hợp nhiệt độ 600C 42 Hình 2.9 Trường hợp nhiệt độ 700C 43 Hình 2.10 Trường hợp nhiệt độ 800C 43 Hình 2.11 Trường hợp nhiệt độ 900C 44 Ảnh hưởng nhiệt độ lên chiết suất sợi quang tử lõi Hình 2.12 đặc, vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 44 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang Hình 2.13 tử lõi đặc, vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 45 MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, sợi quang tử (PCFs) nhà khoa học quan tâm nghiên cứu chúng có cấu tạo linh hoạt có nhiều ứng dụng như: đường truyền dẫn công suất cao, khuếch đại quang học, thiết bị phi tuyến, … thay đổi vài thông số bên sợi ảnh hưởng lớn đến tính chất tán sắc sợi quang tử, mà độ tán sắc tỉ lệ thuận với độ suy hao thơng qua nén dãn xung, tức ảnh hưởng chất lượng truyền tải thông tin sợi quang tử Có nhiều thơng số ảnh hưởng đến tính chất tán sắc sợi quang tử cấu trúc bên trong, hỗn hợp dẫn nhập vào sợi, nồng độ nhiệt độ, Với hướng dẫn khoa học PGS.TS Mai Văn Lưu, chọn đề tài “Ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng rượu - nước” làm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Trong luận văn này, sở quang hình học truyền ánh sáng mơi trường có chiết suất khác sợi quang (OF), sợi quang tử (PCFs) từ sâu nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng rượu - nước Bên cạnh đó, chúng tơi nghiên cứu sử dụng Mode Solutions, phần mềm mạnh thiết kế, mơ đặc tính sợi quang tử ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: sợi quang tử lõi đặc, lớp vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng - Phạm vi nghiên cứu: ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử lõi đặc, lớp vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 (nồng độ 50%) NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Phân tích ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử 36 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN TÍNH CHẤT TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG TỬ DẪN NHẬP CHẤT LỎNG RƯỢU - NƯỚC 2.1 Mô sợi tinh thể quang tử với phần mềm MODE Solutions 2.1.1 Giới thiệu MODE Solutions Trong công nghệ truyền thông với sợi quang thông thường tồn nhiều khuyết điểm, sợi quang tử phát minh đánh dấu bước đột phá nhảy vọt Nó khẳng định ưu điểm vượt trội để truyền thông tin quang nhanh hơn, rộng Ngày nay, PCFs thu hút nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, chế tạo ứng dụng nhiều lĩnh vực khoa học, đời sống Do đó, u cầu mặt tối ưu hố đặc điểm PCFs, mặt khác phải có tính khả thi thương mại để phát triển rộng rãi ứng dụng PCFs Đồng hành với phát triển mạnh mẽ cơng nghệ thơng tin nghiên cứu PCFs phần mềm mô nhà khoa học khai thác tối đa nhằm tạo nhiều phép thử, để đạt kết nhất, tốt Phần mềm MODE Solutions công cụ mô PCFs mạnh Nó tính tốn mơ PCFs, giúp nhà khoa học đưa tham số mô thiết kế có tính khả thi MODE Solutions có giao diện thân thiện, phần mềm mô với đặc tính sau: – Sự linh hoạt: đặc tính hữu ích việc thiết kế phân tích thành phần dẫn sóng có cấu trúc hình học Nó đặc biệt phù hợp để giải vấn đề riêng cho sợi quang học vi cấu trúc PCFs hay ống dẫn sóng quang tích hợp nhiều lớp – Tuỳ chọn mở: đặc tính giúp người dùng “tự do” thiết kế mẫu PCF riêng cho theo mục tiêu định Điều có ý nghĩa nhà khoa học mong muốn tìm cấu trúc với nhiều ưu điểm – Khả tính tốn mơ phỏng: + MODE Solutions với khả tích hợp với Matlab nên thuận tiện 37 việc tính tốn xử lý số liệu; phần mềm sử dụng đồng thời nhiều máy tính (online), điều tạo thuận lợi cho nhà khoa học làm việc nhóm dù cách xa địa lí; + Mơ hình hóa vật liệu tán sắc nên dễ dàng tìm vật liệu tối ưu + Đối với PCFs diện tích mode rộng MODE Solutions có cơng cụ phân tích sử dụng để tính tốn chiết suất hiệu dụng, độ khuếch tán ánh sáng, độ suy hao, độ tán sắc sợi quang tử, v.v đánh giá khả kết hợp ánh sáng vào PCF Hình 2.1 Giao diện MODE Solutions 2.1.2 Quy trình chung thiết lập tham số mơ cho sợi quang tử Muốn thiết lập tham số mô cho sợi quang tử ta thực bước sau đây: Bước 1: Từ cửa sổ làm việc MODE Solutions, chọn vật liệu Bước 2: Chọn cấu trúc , Bước 3: Chọn thành phần Bước 4: Chọn giả lập Bước 5: Chạy giả lập , , , , Bước 6: Sau hoàn tất trình mơ phỏng, lưu tiến trình xuất kết 38 2.2 Thiết kế phát triển sợi tinh thể quang tử NL33B2 Để tiến hành mô phỏng, sử dụng sợi tinh thể quang tử tạo phương pháp đùn kéo sợi Sợi tinh thể quang tử lõi đặc mạng lục giác với bảy vịng lỗ khí Sợi tinh thể quang tử thiết kế để phát siêu liên tục 1300nm đạt phổ rộng 700–3000nm, sợi quang đơn mode Hình 3.1 ảnh SEM sử dụng cho mô chụp từ sợi tinh thể quang tử thực tế sản xuất Sợi tinh thể quang tử có hệ số mạng Λ = 3.256µm, đường kính lõi 5.024µm đường kính lỗ khí khoảng 1.435–1.488µm [6,9] Hình 2.2 Ảnh SEM sợi tinh thể quang tử NL33B2 [9] Trong sợi tinh thể quang tử, chiết suất thủy tinh nóng chảy xác định theo công thức Sellmeier [9] n(  ) =  B1   C1  B2 2  C2  B3 2  C3 (2.1) với hệ số B1=1,15702228; B2=0,14959764; B3=1,36007514; C1=0,00614152µm2; C2=0,02521981µm2; C3=122,8441325µm2 Các thơng số quang học thủy tinh nóng chảy sử dụng cho q trình mơ phỏng, chiết suất nD (589nm) = 1.458, chất suất n1550 = 1,444, nhiệt độ nóng chảy 1120 0C, hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính 5.4 [6] 39 2.3 Mô số sợi tinh thể quang tử dẫn nhập chất lỏng nước – rượu tỉ lệ 1:1 Ảnh SEM sợi tinh thể quang tử thực tế sử dụng để mô số với lỗ khí lấp đầy hỗn hợp chất lỏng rượu nước với tỉ lệ 1:1 Chúng nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ lên đặc điểm tán sắc mode lỗ khí lấp đầy hỗn hợp rượu nước Chiết suất nước rượu sử dụng cho q trình mơ xác định theo công thức [9]: n(  ) =  B1   C1  B2 2  C2 (2.2) Trong đó, hệ số Bi Ci nước B1=0,75831; B2=0,08495; C1=0,01007µm2; C2=8,91377µm2, rượu B1=0,83189; B2=0,15582; C1=0,00930µm2; C2=49,45200µm2 Chiết suất chất lỏng rượu nước hàm theo bước sóng  , nhiệt độ t , nồng độ c biểu diễn theo công thức [14]: new (, t, c)  cne (, t )  (1  c)nw (, t ) (2.3) Trong đó, c nồng độ rượu; new , ne , nw chiết suất tương ứng hỗn hợp rượu nước, rượu nước Chúng tơi tính tốn đặc điểm tán sắc mode bước sóng chạy từ 0,5µm đến 1,6µm Nhiệt độ hỗn hợp rượu nước thay đổi từ 100C đến 900C 2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử Kết mô số với sợi tinh thể quang tử NL33B2 cấu tạo thủy tinh nóng chảy với lõi khí dẫn nhập hỗn hợp chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 nhiệt độ (t) thay đổi từ 100C đến 900C Kết mơ thể hình 2.3 – 2.13 40 + Trường hợp t = 100C (a) (b) (c) Hình 2.3 Trường hợp nhiệt độ 100C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng + Trường hợp t = 200C (a) (b) (c) Hình 2.4 Trường hợp nhiệt độ 200C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng 41 + Trường hợp t = 300C (a) (b) (c) Hình 2.5 Trường hợp nhiệt độ 300C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng + Trường hợp t = 400C (a) (b) (c) Hình 2.6 Trường hợp nhiệt độ 400C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng 42 + Trường hợp t = 500C (a) (b) (c) Hình 2.7 Trường hợp nhiệt độ 500C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng + Trường hợp t = 600C (a) (b) (c) Hình 2.8 Trường hợp nhiệt độ 600C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng 43 + Trường hợp t = 700C (a) (b) (c) Hình 2.9 Trường hợp nhiệt độ 700C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng + Trường hợp t = 800C (a) (b) (c) Hình 2.10 Trường hợp nhiệt độ 800C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng 44 + Trường hợp t = 900C (a) (b) (c) Hình 2.11 Trường hợp nhiệt độ 900C (a) Cấu trúc sợi; (b) Chiết suất; (c) Độ tán sắc theo bước sóng Hình 2.12 Ảnh hưởng nhiệt độ lên chiết suất sợi quang tử lõi đặc, vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 45 Hình 2.13 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử lõi đặc, vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu – nước tỉ lệ 1:1 Nhận xét: Kết mô cho thấy, tất sợi tinh thể quang tử dẫn nhập với hỗn hợp chất lỏng rượu nước tỉ lệ 1:1 từ nhiệt độ 100C đến 900C cho đặc điểm tán sắc phẳng vùng hồng ngoại với bước sóng 1000nm Đặc điểm tán sắc phẳng thể việc độ tán sắc giảm nhỏ 20 ps/nm/km Tán sắc tán sắc thường khoảng gần hồng ngoại Vùng lớn tán sắc nằm khoảng 1300nm, bước sóng thích hợp dùng để bơm phát siêu liên tục Đây ưu điểm vượt trội so với PCFs không dẫn nhập chất lỏng dẫn nhập chất lỏng (khơng pha trộn) ln có tán sắc dị thường Kết cho thấy, thay đổi nhiệt độ, thay đổi đặc điểm tán sắc Khi nhiệt độ hỗn hợp chất lỏng tăng đường tán sắc phẳng, có xu hướng đạt đến tán sắc không Vùng gọi dải gần tán sắc khơng, có độ biến thiên tán sắc khoảng từ –100 đến 100 ps/nm/km Kiểu tán sắc quan trọng để phát siêu liên tục sợi tinh thể quang tử Như vậy, 46 kiểm sốt đặc điểm tán sắc, hình dạng đường tán sắc thông qua thay đổi nhiệt độ hỗn hợp chất lỏng Các kết phù hợp với nghiên cứu trước tác giả Hồ Đình Quang cộng [9], cho thấy thay đổi đặc điểm tán sắc sợi tinh thể quang tử dẫn nhập loại hỗn hợp chất lỏng rượu nước với thay đổi đồng thời nhiệt độ từ 10–600Cvà nồng độ rượu từ 30 – 70% Tác giả Lê Văn Hiệu cộng nghiên cứu sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng [10], cho thấy sợi tinh thể quang tử dẫn nhập hỗn hợp rượu nước biến thiên nồng độ từ đến 100%, đồng thời thay đổi nhiệt độ từ 00C đến 700C có tán sắc phẳng khoảng 1.32–1.95µm với thay đổi nhỏ 10 ps/nm/km Tuy nhiên, đặc điểm tán sắc tồn tán sắc thường tán sắc dị thường Điểm tán sắc khơng xấp xỉ bước sóng 1.2µm Đồng thời, thay đổi nhiệt độ hỗn hợp chất lỏng dẫn nhập vào sợi tinh thể quang tử làm thay đổi chiết suất lớp vỏ bọc xung quanh lõi Kết mô cho thấy, chiết suất mode sợi quang lấp đầy chất lỏng phụ thuộc vào bước sóng khác nhau, nhiệt độ khác giảm nhiệt độ tăng Kết phù hợp với nghiên cứu công bố năm 2018 tác giả Lê Văn Hiệu cộng [13], chiết suất mode giảm nồng độ rượu tăng từ 0%, 50% 100% Trong nồng độ, nồng độ rượu 50%, chiết suất giảm nhiệt độ tăng từ 30 0C đến 60 0C 2.5 Kết luận chương Trong chương này, chúng tơi giới thiệu trình bày sơ lược cách sử dụng phần mềm Mode Solutions mô khảo sát trình truyền lan ánh sáng sợi quang tử Sử dụng phần mềm Mode Solutions mô số sợi tinh thể quang tử dẫn nhập với hỗn hợp chất lỏng rượu - nước tỉ lệ 1:1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ (trong khoảng từ 100C đến 900C) lên tính chất tán sắc sợi quang mô tìm ưu điểm vượt trội so với PCFs không dẫn nhập chất lỏng dẫn nhập chất lỏng (không pha trộn) Điều thể chỗ: sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng rượu - nước 47 tỉ lệ 1:1 không xuất tán sắc dị thường vùng hồng ngoại với bước sóng 1000nm Qua q trình nghiên cứu chúng tơi thấy kết thu đề tài phù hợp với cơng bố nhóm nghiên cứu Hồ Đình Quang[9, năm 2017] nhóm nghiên cứu tác giả Lê Văn Hiệu[13, năm 2018] 48 KẾT LUẬN Trong luận văn hệ thống lý thuyết sợi quang, sợi quang tử giới thiệu sơ lược phần mềm MODE solutions Bằng việc sử dụng MODE solutions khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên tính chất tán sắc sợi quang tử lõi đặc, vỏ mạng lục giác dẫn nhập chất lỏng rượu - nước nồng độ 50%, với vật liệu mơ NL33B2Silica có dcore  5.024m,   3.256m, d  1.435m Kết nghiên cứu cho thấy, đặc tính tán sắc phẳng dải hồng ngoại 1,0μm với độ tán sắc 20ps/nm/km, tính tán sắc thường (dưới mức 0) Đặc biệt, với bước sóng xạ hồng ngoại có bước sóng 1,3 μm dùng truyền dẫn thơng tin, theo kết mô đáp ứng tốt tiêu chí đề độ tán sắc phẳng, tán sắc thường, suy hao giảm, vận tốc nhóm lớn Như vậy, cấu trúc vật liệu mô nêu hồn tồn có tính khả thi việc lựa chọn sản xuất thử nghiệm phịng thí nghiệm, bước tối ưu hóa sợi quang để ứng dụng thực tế khoa học, công nghệ Trong thời gian tới, tiếp tục nghiên cứu sợi quang tử với dẫn nhập chất lỏng khác nhau, nồng độ khác nhau, điều kiện nhiệt độ khác với mục tiêu tìm vật liệu quang tử tối ưu phục vụ nghiên cứu ứng dụng 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đinh Xuân Khoa, Hồ Quang Quý, Nhập môn thông tin quang, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2005 [2] Phạm Quang Thái, Nguyên lý hệ thống thông tin quang, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2016 [3] Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang, Tập 1,2, NXB Bưu điện Hà Nội, 2008 [4] Võ Ngọc Mùi, Quản lý tán sắc sợi quang tử lõi đặc với lớp vỏ mạng lục giác có đường kính lỗ khí thay đổi, Luận văn Thạc sĩ Vật lí, Trường ĐH Vinh, 2016 Tiếng Anh [5] G.P Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 3rd Edition, Academic Press, California, USA, 2001 [6] Quang Ho Dinh, Hieu Le Van, Khoa Dinh Xuan, Ryszard Buczyński, Van Cao Long, Quy Ho Quang, Luu Mai Van, Thanh Thai Doan, Influence of concentration and temperature on dispersion properties of Photonic Crystal Fibers infiltrated with water–ethanol mixtures, The 9th International Conference on Photonics and Applications (ICPA–9), 6–10 November 2016, Ninh Binh City, Vietnam, Abstract Book, p.146, 2016 [7] Khoa Dinh Xuan, Lanh Chu Van, Van Cao Long, Quang Ho Dinh, Luu Van Xuan, Marek Trippenbach, and Ryszard Buczynski, Dispersion characteristics of a suspended–core optical fiber infiltrated with water, Applied Optics, 56(4): 1012–1019, 2017 [8] Khoa Dinh Xuan, Lanh Chu Van, Van Cao Long, Quang Ho Dinh, Luu Van Mai, Marek Trippenbach, Ryszard Buczyński, Influence of temperature on dispersion properties of photonic crystal fibers infiltrated with water, Optical and Quantum Electronics, 49:87, 2017 50 [9] Quang Ho Dinh, Hieu Le Van, Khoa Dinh Xuan, Rafał Kasztelanic, Van Cao Long, Quy Ho Quang, Lanh Chu Van, Luu Mai Van, Thanh Thai Doan, Ryszard Buczyński, Properties of Photonic Crystal Fibers infiltrated with liquids, Advances in Optics Photonics Spectroscopy & Applications IX, Publishing House for Science and Technology, ISBN: 978–604–913–578–1 , p.105–110, 2017 [10] Hieu Le Van, Hue Thi Nguyen, Quang Dinh Ho, Van Cao Long, Influence of temperature and concentration of ethanol on properties of borosilicate glass photonic crystal fiber infiltrated by water – ethanol mixture, Communication in Physics, 28(1): 61–74, 2018 [11] Jacek Pniewski, Tomasz Stefaniuk, Hieu Le Van, Van Cao Long, Lanh Chu Van, Rafał Kasztelanic, Grzegorz Stepniewski, Aleksandr Ramaniuk, Marek Trippenbach, and Ryszard Buczynski, Dispersion engineering in nonlinear soft glass photonic crystal fibers infiltrated with liquids, Applied Optics, 55(19): 5033–5040, 2016 [12] Lanh Chu Van, Tomasz Stefaniuk, Rafał Kasztelanic, Van Cao Long, Mariusz Klimczak, Hieu Le Van, Marek Trippenbach, Ryszard Buczyński, Temperature sensitivity of photonic crystal fibers infiltrated with ethanol solutions, Proc SPIE 9816, Optical Fibers and Their Applications 2015, 981600 [13] Hieu Le Van, Ryszard Buczynski, Van Cao Long, Marek Trippenbach, Krzysztof Borzycki, An Nguyen Manh, Rafal Kasztelanic, Measurement of temperature and concentration influence on the dispersion of fused silica glass photonic crystal fiber infiltrated with water–ethanol mixture, Optics Communications, 407: 417–422, 2018 [14] G Stepniewski, R Kasztelanic, D Pysz, R Stepien, M Klimczak, R Buczynski, Temperature sensitivity of chromatic dispersion in nonlinear silica and heavy metal oxide glass photonic crystal fibers, Optical Materials Express 6(8): 2689–2703, 2016 ... 1.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ lên độ tán sắc sợi quang tử Các nghiên cứu gần cho thấy, sợi quang tử dẫn nhập chất lỏng làm thay đổi tính chất tán sắc [6–8] Đặc biệt, loại chất lỏng có nồng độ với nhiệt. .. sát độ tán sắc PCFs NL33B2 thay đổi nồng độ nhiệt độ chất lỏng rượu – nước dẫn nhập vào lỗ khí, gồm tán sắc thường tán sắc dị thường [6] Hình 1.27 Sự ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ lên tính chất tán. .. tán sắc ánh sáng truyền sợi quang 36 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN TÍNH CHẤT TÁN SẮC TRONG SỢI QUANG TỬ DẪN NHẬP CHẤT LỎNG RƯỢU - NƯỚC 2.1 Mô sợi tinh thể quang tử với phần mềm MODE Solutions