Optical Planar Structures with Connection of Plastic Optical Fibers

摘要

Diplomová práca sa zameriava na návrh, simuláciu, výrobu a meranie planárnych mnohovidových optických výkonových rozbočníc 1x2Y a 90° zatočených vlnovodov pre POF (Plastic Optical Fiber) vlákna. V prvej časti práce je popísaný princíp šírenia svetla v planárnych štruktúrach, rozdelenie optických rozbočníc a zatočených vlnovodov. Následne je uvedený návrh štruktúr, ktorý zahŕňa dva spôsoby: prvým je teoretický návrh na základe vzťahov pre výpočet geometrických parametrov mnohovidových štruktúr odvodených pánom Bertramim a druhým návrh v simulačných programoch BeamPROPTM a OptiCAD. Na základe týchto simulácií bolo vybraných desať navrhnutých motívov 1x2Y rozbočníc so substrátmi PMMA (polymetylmetakrylát) a VEROCLEAR RGD810, ktoré boli rozdelené na tri typy odlišujúce sa riešením tvaru a rozmerov vlnovodov. Urobil som tiež návrh štyroch motívov zatočených vlnovodov. Navrhnuté štruktúry boli vyrobené dvomi spôsobmi: vytvorením U-drážok do PMMA substrátu pomocou CNC gravírovania a 3D tlačou z materiálu VEROCLEAR RGD810. Ako vlnovodné materiály boli použité polyméry NOA (Norland Optical Adhesive), ktoré boli nanesené do drážok a vytvrdené UV žiarením. Popísané je tiež meranie parametrov navrhnutých štruktúr a dosiahnuté výsledky.