25078

استخراج پروفايل ضريب شكست از شكل فازي فيبرهاي نوري با استفاده از تبديل معكوس رادون

كارشناسي ارشد

فيزيك اتمي و مولكولي

1396

1399/08/26

محمدرضا جعفرفرد

فيزيك

در اين پايان نامه يك روش محاسباتي براي استخراج اطلاعات ضريب شكست يك فيبر نوري با استفاده از عكس فاز آن فيبر ارائه مي شود. اطلاعات فاز يك فيبر تك مد با مشخصات ضريب شكست معين با استفاده از روش ميكروسكوپي پراشي فاز بدست آمده است. در اين روش، مشخصات ضريب شكست، توسط الگوريتم فيلتر بك پروجكشن بدست مي‌آيد كه تبديل رادون معكوس، بر روي ماتريس مشخصات فازي اعمال مي‌شود. در نهايت، فيلتر هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته اند و فيلتري كه كمترين خطا را در اندازه گيري ضريب شكست دارد، معرفي شده است. نتايج نشان مي دهد كه مشخصات اندازه‌گيري شده براي اين تار تك مد، به خوبي با نمايه ي ضريب شكست تعيين شده توسط يك آنالايزور پيش‌فرض طراحي فيبر، مطابقت دارد. به منظور بررسي دقيق تر تاثير فيلترها و مقايسه ي آنها با يكديگر، اين روش همچنين براي اجسام نامتقارن مربعي شكل، كه با استفاده از نرم افزار متلب شبيه سازي شده اند، به كار برده شد. نتايج نشان مي دهد كه فيلتر همينگ و رم لاك، به عنوان بهترين فيلتر، هر كدام به ترتيب، براي اجسام نامتقارن و متقارن شناخته شدند.

1400/05/08

Derivation of the refractive index profile of optical fibers phase image using inverse Radon transformation

1/1/1900 12:00:00 AM

In this thesis a computational method is presented for the extraction of refractive index profile of an optical fiber using measurement of its phase image of Radon transformation of the phase profile matrix. In this method the refractive index profile of fiber will be obtained by the filtered back projection algorithm that apply Radon transformation on the phase image matrix. The phase information of a single mode fiber was obtained by the diffraction phase microscopy. Then the refractive index profile of this fiber was extracted using the inverse Radon transformation. Finally, different filters were examined and the filter with the lowest error in refractive index measurement was introduced. The results show that the measured profile for this single-mode fiber is well agreed with the refractive index profile of the preform, which had been designed by a preform analyzer before the fiber being fabricated. In order to more accurately study the effect of filters and compare them with each other, this method was also used for asymmetric square objects, which was simulated using MATLAB software. The results show that the Hamming and Ram-Lak filters were recognized as the best filters, each for asymmetric and symmetric objects, respectively.

اندازه گيري فاز , تبديل رادون معكوس , فيبر نوري

Phase Imaging , Inverse Radon Transform , Optical Fiber