Abstrakti
Väitöskirjassa on tutkittu spektriltään laajakaistaisen valon, ns. superkontinuumivalon, aikaansaamista optisissa kuiduissa sekä kahta korkean erotuskyvyn optista interferometria-tekniikkaa.
Superkontinuumivalo tuotetaan yleensä syöttämällä optiseen kuituun lyhyitä suuritehoisia, yksivärisiä laserpulsseja, jotka vuorovaikuttaessaan kuidussa tuottavat epälineaaristen optisten prosessien kautta spektriltään laajakaistaista pulssitettua valoa. Usein tarvitaan kuitenkin ajassa jatkuvaa emissiota. Työssä kehitettiin menetelmä, jossa valopulsseja levitetään aika-avaruudessa dispersiota hyväksi käyttäen siten, että vierekkäiset pulssit levenevät toistensa päälle. Näin onnistuttiin luomaan superkontinuumivaloa, jonka intensiteetti vaihteli alle 1 %.
Voimakkaiden superkontinuumipulssien tuottamisessa monimuotokuidut ovat etusijalla yksimuotokuituihin verrattuna. Ne kestävät suurempia pulssitehoja ja korkeamman kerta- luvun muodot mahdollistavat uudet spektriominaisuudet. Näiden mahdollisuuksien tutkimiseksi kehitettiin numeerinen laskumenetelmä, jolla superkontinuumin syntyä monimuoto- kuiduissa voidaan simuloida. Menetelmää sovellettiin ulostulopulssien polarisaatiodynamiikan selvittämiseen tapauksessa, jossa ei-kahtaistaittavassa monimuotoisessa mikrorakennekuidussa etenee kaksi degeneroitunutta muotoa. Simulaatiotuloksia verrattiin myös kokeellisiin mittauksiin tapauksessa, jossa käytettiin erityisen ohutytimistä mikro- rakennekuitua. Korkeampien muotojen vaikutus kävi ilmeiseksi jo alhaisilla pumppaustehoilla.
Sovelluksena laajakaistaisen valon käytölle työssä kehitettiin mittaussignaalin vaiheinformaatiota hyödyntävä stroboskooppinen valkoisen valon interferometri, jolla voitiin tutkia mikromekaanisten resonaattorien värähtelyominaisuuksia. Analyysimenetelmää kehittämällä kyettiin havaitsemaan alle 100 pikometrin värähtelyamplitudeja. Parhaaseen suorituskykyyn pääsemiseksi valolähteen spektriltä vaaditaan tiettyä leveyttä, joka pystyttiin toteuttamaan yksinkertaisella LEDillä. Koejärjestelyllä kyettiin mittaamaan värähtelyjäää aiemmin raportoitua korkeammilla taajuuksilla.
Lopuksi väitöskirjassa esitetään optiseen interferometriaan perustuva kaasun taitekertoimen mittausmenetelmä, jossa kaasu vuorovaikuttaa onttoytimisessä fotonikidekuidussa etenevän, aallonpituudeltaan viritettävän laservalon kanssa. Mittaustuloksena saadaan sekä kaasun absorption että sen taitekertoimen spektrit suurella herkkyydellä. Esimerkkinä onnistuttiin mittaamaan ilma-asetyleeniseoksen taitekerroin 4•10-7 suuruisella erotuskyvyllä aallonpituus välillä 1525 - 1545 nm.
| Julkaisun otsikon käännös | Novel light sources and high-resolution interferometric applications |
|---|---|
| Alkuperäiskieli | Englanti |
| Pätevyys | Tohtorintutkinto |
| Myöntävä instituutio |
|
| Ohjaaja |
|
| Kustantaja | |
| Painoksen ISBN | 978-952-60-5472-8 |
| Sähköinen ISBN | 978-952-60-5473-5 |
| Tila | Julkaistu - 2013 |
| OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- superkontinuumivalo
- monimuotokuitu
- valkoisen valon interferometria
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Novel light sources and high-resolution interferometric applications'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Siteeraa tätä
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver