Baza wiedzy: Politechnika Warszawska

Ustawienia i Twoje konto

Powrót

An electromagnetic simulator for research on supercontinuum generation in microstructured optical fibers

Adam Konrad Pacewicz

Abstract

Microstructured optical fibers (MOFs) and the main physical phenomena that enable supercontinuum generation (SCG) are overviewed in Chapter 1. Nowadays, the most frequently used means of SCG simulation is solving the one-dimensional (1D) nonlinear Schrödinger equation with the split-step Fourier method. The simulation can also be undertaken with a finite-difference time-domain (FDTD) method, especially in the case of short pulses. A computationally efficient 1D variant of FDTD described in Chapter 2 has been implemented in the simulator developed in this work. The simulator has been written in C++ with the use of the Qt 5.5.1 and Qwt 6.1.2 libraries. Its key development stages are presented in Chapter 3. In Chapter 4 the computational effort of the single- and multi-threaded versions of the implemented algorithms is evaluated. In chapter 5 the results of SCG simulation in a MOF fabricated from lead-bismuth-gallium-oxide (PBG-08) glass pumped at 1560 nm are provided. The simulation of propagation over a distance of roughly 6 cm took less than 30 minutes on an Intel CoreTM i7-3930K 3.20 GHz CPU. The description of the syntax of the simulation parameters input file, the graphical user interface manual and the derivation of the equations on which the implemented algorithms are based are given in the appendices.
Rodzaj dyplomu
Praca inżynierska / licencjacka
Typ dyplomu
Praca inżynierska
Autor
Adam Konrad Pacewicz (WEiTI) Adam Konrad Pacewicz Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych (WEiTI)
Tytuł w języku polskim
Symulator elektromagnetyczny do badania generacji supercontinuum w mikrostrukturalnych włóknach światłowodowych
Promotor
Bartłomiej Wacław Salski (WEiTI/IRTM) Bartłomiej Wacław Salski Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych (WEiTI/IRTM)Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych (WEiTI)
Jednostka dyplomująca
Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych (WEiTI)
Jednostka prowadząca
Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych (WEiTI/IRTM)
Kierunek / specjalność studiów
, Elektronika - Elektronika Biomedyczna [Nieaktywne (przez dziedziczenie)]
Język
(en) angielski
Status pracy
Obroniona
Data obrony
16-02-2016
Data (rok) wydania
2016
Recenzenci
Bartłomiej Wacław Salski (WEiTI/IRTM) Bartłomiej Wacław Salski Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych (WEiTI/IRTM)Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych (WEiTI) Marcin Koba (WEiTI/IMiO) Marcin Koba Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki (WEiTI/IMiO)Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych (WEiTI)
Słowa kluczowe w języku polskim
superkontinuum, FDTD, światłowód mikrostrukturalny, Kerr, Raman, model dyspersji Lorentza
Słowa kluczowe w języku angielskim
supercontinuum, FDTD, microstructured optical fiber, Kerr, Raman, Lorentz dispersion model
Streszczenie w języku polskim
W Rozdziale 1 omówiono mikrostrukturalne włókna światłowodowe MOF (ang. microstructured optical fibers) i główne zjawiska fizyczne umożliwiające generację superkontinuum SCG (ang. supercontinuum generation). Obecnie najczęściej stosowanym sposobem symulacji SCG jest rozwiązywanie jednowymiarowego równania Schrödingera metodą rozdzielonego kroku z transformatą Fouriera. Symulacja może także zostać przeprowadzona za pomocą metody różnic skończonych w dziedzinie czasu FDTD (ang. finite-difference time-domain), zwłaszcza w przypadku krótkich impulsów. W symulatorze wytworzonym w pracy zaimplementowano wydajny obliczeniowo jednowymiarowy wariant metody FDTD opisany w Rozdziale 2. Symulator napisano w języku C++ z wykorzystaniem bibliotek Qt 5.5.1 i Qwt 6.1.2. Główne etapy procesu jego wytworzenia przedstawiono w Rozdziale 3. W Rozdziale 4 poddano ocenie złożoność obliczeniową jedno- i wielowątkowych wersji zaimplementowanych algorytmów. W Rozdziale 5 zamieszczono wyniki symulacji SCG we włóknie MOF wytworzonym ze szkła tlenkowego ołowiowo-bizmutowo-galowego (PBG-08) pompowanym na długości fali 1560 nm. Symulacja propagacji na odcinku około 6 cm zajęła mniej niż 30 minut na procesorze Intel CoreTM i7-3930K 3.20 GHz. Opis składni pliku wejściowego z parametrami symulacji, instrukcja do graficznego interfejsu użytkownika i wyprowadzenie równań, na których oparte są zaimplementowane algorytmy, podano w załącznikach.
Plik pracy
  • Plik: 1
    main.pdf
Poproś o plik WCAG
Pola lokalne
Identyfikator pracy APD: 9894

Jednolity identyfikator zasobu
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTdca09411c8c14b3da30fc54a9e6bcdb8/
URN
urn:pw-repo:WUTdca09411c8c14b3da30fc54a9e6bcdb8

Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?
Zgłoszenie uwag dotyczących tej strony