Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Modelling of photonic structures in Comsol Multiphysics software

Magda Anna Urbanowicz

Abstract

This thesis presents computer modelling of optical fibers – both classic and photonic-crystal. The idea of light propagation in optical fibers and photonic crystal fibers, their manufacturing and a short fiber history are shown. Comsol Multiphysics 4.3b software is based on Finite Elements Method (FEM) and it has many different computational modules (e.g. Wave Optics, Fluid Flow, Structural Mechanics). In this work the user interface and the way of modelling classic and photonic crystal fibers are shown step-by-step. The light propagation inside the core and distribution of modes are presented. The effective refractive index for wide spectrum of wavelength has been calculated. In addition the laboratory guide for students has been prepared, containing the theoretical description, the method for designing structure and calculation of effective refractive indices.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Magda Anna Urbanowicz (FP) Magda Anna Urbanowicz,, Faculty of Physics (FP)
Title in Polish
Modelowanie struktur fotonicznych w programie Comsol Multiphysics
Supervisor
Marzena Tefelska (FP/OPD) Marzena Tefelska,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP)
Certifying unit
Faculty of Physics (FP)
Affiliation unit
Optics and Photonics Division (FP/OPD)
Study subject / specialization
, Fizyka Techniczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Sławomir Ertman (FP/OPD) Sławomir Ertman,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP) Marzena Tefelska (FP/OPD) Marzena Tefelska,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP)
Keywords in Polish
światłowody, światłowody fotoniczne, metoda elementów skończonych, Comsol Multiphysics, modelowanie światłowodów, rozkład modów prowadzonych, efektywny współczynnik załamania, instrukcja
Keywords in English
optical fibers, photonic crystal fibers, finite elements method, Comsol Multiphysics, optical fibers modelling, effective refractive index, mode distribution, laboratory guide
Abstract in Polish
Niniejsza praca opisuje zagadnienie komputerowego modelowania światłowodów. Została poruszona tematyka światłowodów zarówno klasycznych, jak i fotonicznych. Przedstawione zostały mechanizmy propagacji światła w światłowodach, metody wytwarzania światłowodów fotonicznych, a także krótka historia światłowodów. Do modelowania struktur fotonicznych został wykorzystany program Comsol Multihpysics 4.3b, który posiada wiele modułów m.in. Wave Optics, Fluid Flow, Structural Mechanics i bazuje na metodzie elementów skończonych. Praca zawiera opis poszczególnych modułów i opis metody numerycznej. Pokazany został interfejs użytkownika i sposób modelowania światłowodów klasycznych i fotonicznych krok po kroku. Dla wszystkich zaprojektowanych struktur uzyskana została propagacja wewnątrz rdzenia i pokazany został rozkład modów. Wyznaczony został efektywny współczynnik załamania dla różnych długości fal. Symulacje przeprowadzono również dla różnych materiałów z uwzględnieniem dyspersji materiałowej. Dodatkowo przygotowana została instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego, w której zawarty został krótki opis teoretyczny oraz sposób projektowania struktury i uzyskania efektywnych współczynników załamania.
File
  • File: 1
    Praca_Dyplomowa.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9720

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT31177aefe1114fd0ae73017df48769d9/
URN
urn:pw-repo:WUT31177aefe1114fd0ae73017df48769d9

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page