Optické planární mnohavidové výkonové rozbočnice

Abstract

Bakalárska práca sa zaoberá návrhom, výrobou a meraním planárnych mnohovidových výkonových rozbočníc 1x2Y a 1x4Y pre POF (Plastic Optical Fiber) vlákna. V prvej časti práce je popísaný princíp šírenia svetla v planárnych štruktúrach, rozdelenie optických rozbočníc a ich popis a príklady týchto štruktúr z literatúry. Následne je uvedený návrh rozbočníc, ktorý zahŕňa dva spôsoby: prvým je teoretický návrh na základe vzťahov pre výpočet geometrických parametrov rozbočníc a činiteľa priepustnosti a odrazivosti, a druhým návrh v simulačnom programe BeamPROPTM, v ktorom sa využíva metóda šírenia optického zväzku (Beam Propagation Method). Na základe týchto simulácií bolo vybraných sedem navrhnutých motívov, ktoré boli vyrobené vytvorením drážok do PMMA (polymetylmetakrylát) substrátu pomocou CNC gravírovania a použité boli vlnovodné materiály NOA73, OG113 a NOA1625, ktoré boli nanesené do drážok a vytvrdené UV žiarením. Popísaná je tiež diagnostika navrhnutých štruktúr a dosiahnuté výsledky.

This bachelor project deals with design, construction and measurement of planar multimode power splitters for plastic optical fibers with dividing power ratio 1:2 and 1:4. In the first part of the project the principle of light propagation in planar structures is described, types of optical waveguides are characterized and some examples of structures reported in literature are given. Then design of splitters is described, which includes two methods: the first is theoretical design based on relations for calculation of geometric parameters of splitters and relations for calculation of transmittance and reflectivity factor and the second is using BeamPROPTM simulation program which is based on Beam Propagation Method. Subsequently seven types of simulated splitters were chosen for construction, which included creating grooves into the PMMA (Polymethyl methacrylate) substrate using CNC engraving. NOA73, OG113 and NOA1625 polymers were used as waveguide materials and were applicated to the grooves and cured by UV light. In the last part of the project diagnostics of designed splitters is described and achieved results are given.