Hollow core photonic bandgap fibers for medical applications
Medikal uygulamalar için fotonik bant yapılı içi boş fiberler
- Tez No: 246736
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Fotonik bant yapısına sahip polimerik optik fiberlerin tasarımı, üretimi vekarakterizasyonu bu tez boyunca tartışılmıştır. Telekomunikasyon amaçlı konvansiyoneloptik fiberlerden farklı olarak fotonik bant yapılı fiberler içleri boşolarak tasarlanabilir, kızılötesi dalgaboylarının tamamını taşıyabilir, malzemesoğurmasından ve ışığın fiber içerisine girerken ve çıkarkan maruz kaldığı Fresnelkayıplarından etkilenmez, bu sayede yüksek güç yoğunluklarında kolaylıklaçalışabilir.Fiber üretim hattı malzeme karakterizasyonu, nano boyutlarda çeyrek dalgakatmanlarının sıradan termoplastik polimerleri ve kalkojen camları kullanaraktasarımını içerir. Fiber önformu ise termal buharlaştırma ile kalkojen kaplanmışyüksek alanlı polimerik filmlerin bir kalıp etrafına sarılması ile oluşturulur. Buişlemin ardından fiber preformunun termal olarak çekilmesi ile nano yapılı fotonikbant fiberlerinin fabrikasyon işlemi son bulur.Bütün sistemin dalgaboyuna göre oranlanabilir olduğunu göstererek holmium(HO:YAG), CO2 gibi iki önemli medikal lazer için iki farklı fiber yapısı tasarlanmış ve üretilmiştir.Bu fiberlerin iletim karakteristikleri 3 metre boyunda, 1.5mm dış ve 0.5 mm iç çapa sahip bir fiber yapısının 15 W lazer gücünü 1kW/cm2değerine tekabül eden bir güç yoğunluğu ve -10dB/m kayıp değeri ile sorunsuzolarak taşıdığını göstermiştir.Fotonik bant fiberlerinin yüksek hassasiyet gerektiren cerrahi operasyonlardakızılötesi dalgaboyunun en iyi doku etkileşimini sağladığı işlemler olan kesme,yakma ve koagülasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanımı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
The design, fabrication and characterization of photonic band gap (PBG) basedoptical polymer fibers is discussed. Unlike conventional total internal reflection(TIR) fibers, used primarily in telecommunications, PBG fibers can be madehollow core and can be used to guide infrared radiation of any wavelength, aproperty known as wavelength scalability. Since the electromagnetic radiation istransmitted in the hollow core of the fiber, the intrinsic absorption of the fibercore as well as the insertion Fresnel losses at front and end faces are avoided,giving rise to extraordinarily high power densities to be delivered.The fiber production line includes material characterization, and the designof nanoscale quarter wavestacks using common thermoplastic polymers (polyether sulphone and poly ether imide) and chalcogenide glasses (As2S3, As2Se3,Ge15As25Se15Te45). The fiber preform is fabricated using rolling mechanism ofthermally evaporated chalcogenide glasses on large area polymers. Subsequently,the fiber preforms are thermally drawn to obtain nano-structured PBG fibers.Two different fibers are designed and produced, signifying wavelength scalabilityof the overall process, for the widely used holmium (Ho:YAG) and carbondioxide (CO2) medical lasers. The transmission characteristics of the fibersproved that they can be used to safely deliver 15Wlaser power, along a 3 meterfiber with external diameter of 1.5 mm and hollow core diameter of 0.5 mm,corresponding to a laser power density of 1kW/cm2 with a loss of -10dB/m.The PBG fibers are expected to be widely used in high precision surgicallaser for incision, photoablation and coagulation where infrared radiation is theradiation of choice for its superior laser-tissue interaction properties.
Benzer Tezler
- Polymer/glass hollow-core photonic band gap fibers for infrared laser beam delivery
Fotonik bant yapılı kızılötesi lazer iletimi sağlayan polimer/kalkojen cam içi boş fiberler
ÖZLEM KÖYLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Metalurji Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR
- Artificial olfaction with hollow core bragg fiber arrays
İçi boş bragg fiber dizileri ile yapay koklama
FAHRİ EMRE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
- Artificial nose: Identification of volatile organic molecules with optofluidic photonic Bragg fibers
Yapay burun: Optofluidic fotonik Bragg fiberleri ile uçucu organik bileşiklerin teşhisi
ABUBAKAR ISA ADAMU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. AYKUTLU DANA
- Preparation and surface modification of noble metal nanoaparticles with tunable optical properties for SERS applications
Ayarlanabilir optik özelliklere sahip metal nanoparçacıkların hazırlanması yüzeylerinin modifiye edilmesi ve SERS uygulamaları
MURAT KAYA
- Evaluation of precast slabs (hollow core) compared to-site casting in cost and time management of public buildings in Iraq
Irak'taki kamu binalarının maliyet ve zaman yönetiminde prekast döşemelerin (içi boşlu) yerinde dökümle karşılaştırılarak değerlendirilmesi
SALEEM MOHAMMED YASEEN AL HAMEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Gedik ÜniversitesiMühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖZDE ULUTAGAY