MUNKATERV / BESZÁMOLÓ

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "MUNKATERV / BESZÁMOLÓ"

Natália Horváth
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 MUNKATERV / BESZÁMOLÓ Fehér András Ph.D. hallgató 3. szemeszter (2014/2015. tanév 1. félév) cím: oregtolgy@gmail.com állami ösztöndíjas* önköltséges* Témaleírás: A PhD téma címe: Optoelektonikai eszközök kifejlesztése femtoszekundumos lézeralkalmazásokhoz Témavezető: dr. Maák Pál Az Atomfizika Tanszék az akuszto- és elektrooptikai eszközök fejlesztése területén jelentős szaktudással és technológiai háttérrel rendelkezik. Az eszközöket különböző, speciális alkalmazások céljára fejlesztjük, ezek közül néhány az ultrarövid impulzusú lézerekhez kötődik: femtoszekundumos impulzusok alakformálása, az ilyen lézernyalábok pásztázása, a lézerimpulzusok kivágása, dinamikus kicsatolása a lézerrezonátorból, illetve a módusszinkronizálás stabilizálása. A megvalósítás az eltérő alkalmazásoknak megfelelően különböző: minden esetben meg kell találni az optimális megvalósítási módozatot a kívánt sebesség, sávszélesség, kapcsolási idő, működési frekvencia függvényében. Alapvetően négy eszköz kifejlesztését tűztük ki célul: impulzusalakformáló, pásztázó, rezonátor-kapcsoló és impulzus-ritkító (pulse-picker). Minden megvalósításban világviszonylatban újszerű eszköz-konfigurációk megvalósítása szükséges az SZFKI-ban és az R&D Ultrafast Lasers Kft-nél fejlesztett femtoszekundumos lézerekhez illesztve, az eredmények ezért jól publikálhatók. A diplomamunka az SZFKI Femtoszekundumos Lézerfizika Laborjával együttműködésben készül, az egyes eszközök bemérése és számos kiegészítő mérés is ott történik. A doktori munka alapja a különböző optoelektronikai rendszerek kifejlesztésének folyamata: modellezés, eszköztervezés, technológia-kidolgozás, megvalósítás, bemérés. Az elvégzendő kutatás mind elméleti, mind kísérleti elemeket tartalmaz: - a teljes akuszto- és elektrooptikai rendszer működésének szimulációja MATHCAD vagy MATLAB programmal, majd később optikai tervezőrendszerrel (OSLO, CODE V.) - a diszperzió hatásának, valamint az egyéb anyagi és akusztooptikai hatások minél pontosabb modellezése az ultrarövid impulzusok szempontjából - kísérletek végzése kész elektro- illetve akusztooptikai eszközökön: mind spektrális, mind időtartományban jellemezni a kimeneti impulzusfolyamot, és az eszköz működését - optoelektonikai eszközök és a meghajtó elektronika tervezése A feladatok egyaránt tartalmaznak számítógépes optikai tervezési, optikai méréstechnikai, optikai rendszerépítési és szimulációs, hardver és szoftverfejlesztési elemeket.

2 KÖVETKEZŐ FÉLÉV KUTATÁSI FELADATAI A PhD képzés 3. szemeszterében az alábbi kutatási tevékenységet tervezem: 1. A szakirodalom tanulmányozásával tovább mélyítem ismereteimet az akusztooptika és a lézerfizika terén. 2. Folytatom a termokompressziós kötést létrehozó berendezés és a teljes akusztooptikai technológia fejlesztését. 3. Ultrahangkeltő-modellem alapján javaslatokat teszek a sarok-paraméterek optimalizált célértékeire és a célértékek elérésének technológiai részleteire. 4. A korábban kifejlesztett eszköz-bemérő készülékkel számos különböző konfigurációjú (orientációjú) AO eszközt mérek meg, így minősítem a tervezési és technológiai fejlesztések eredményeit RÉSZLETEK Bár jelentős előrelépés történt a korábbi évben a technológiafejlesztés terén, még mindig nem képes a technológia üzembiztosan, évi darabszámban akusztooptikai eltérítők és hangolható szűrők előállítására. A termokompressziós berendezésen végzett fejlesztéseim alapján bizonyosnak látszik, hogy nem a berendezés paramétereiben és megbízhatóságában, hanem az összekötendő rétegek minőségében és vastagságában lehet. Az első azonosított probléma a réteg tapadása, itt több vizsgálat is kimutatta, hogy sem az alumínium, sem az arany nem tapad megfelelően, pedig az irodalomban leginkább javasolt Cr réteget használjuk tapadássegítő rétegként. Itt javaslatokat teszek a rétegvastagságok (Cr, Au, Al) és a felületi minőség optimalizálására, majd kísérletileg ellenőrzöm az eredményeket. A szükséges kristályok és próbatestek rendelkezésre állnak. A tapadási probléma megszüntetésével párhuzamosan más technológiai lépések javítására is tervezek megoldásokat: - fotolitográfiás maszkolás bevezetése a felső elektródák alakjának pontos és reprodukálható kialakítására - fotolitográfia után a közvetlenül párologtatott (szabadon maradó) kristályfelületek ellenőrzött tisztítása - az eszközök alumínimum házának és a beszerelés módjának optimalizálása - az elektromos hozzávezetés cseréje a jelenlegi ezüstragasztós változatról valamilyen időtállóbb, kisebb ellenállású bondolt változatra Az elkészült ultrahangkeltők mérési eredményeit összevetem a modellem számítási eredményeivel. Egy nagy kérdés, amelyre választ keresünk az, hogy szükség van-e az akusztikus negyedhullám-vastagságú reflexiócsökkentő rétegre, illetve hogy ennek a hatása valóban egy negatív hanginterferencia lehet, amely csökkenti az akuszto-optikai hatásfokot a frekvenciasáv egy részén. Különösen kérdéses a nagyon kis valósimpedanciájú részek elektronikus illeszthetősége a sávszéleken. Korábban kifejlesztettem egy AO deflektorok karakterisztikájának gyors és reprodukálható mérésére kifejlesztett automatikus rendszert. A rendszerrel további, különböző paraméterű deflektorokat tervezek megmérni, az eredményeket összevetem a modelleredményekkel, és a technológiai változtatások eredményességét minősítem. A mérések és modellezés összevetéséből származó eredmények, illetve a technológiafejlesztés eredményei várakozásom szerint egy vagy két cikk megírását teszi lehetővé.

3 ELŐZŐ FÉLÉV KUTATÁSI EREDMÉNYEI A szakirodalom tanulmányozásával tovább mélyítettem ismereteimet az akusztooptika és a lézerfizika terén. Folytattam a termokompressziós kötést létrehozó berendezés fejlesztését. Az elkészült, jobb minőségű aranyréteggel bevont mintákkal kísérleteztem tovább. Az aranyrétegek egymáshoz rögzítése részben sikeres volt, azonban megállapítottam, hogy az arany alatti krómréteg rosszul tapad, amelyet ki kell küszöbölni a megfelelő mechanikai stabilitás eléréséhez. Az akusztooptikai cellák részletes minősítésére összeállítottam egy mérési rendszert, mely automatikusan képes megmérni az egyes rendekbe diffraktált teljesítményt a nyaláb beesési szögének és az ultrahang frekvenciájának függvényében. Elkészítettem a rendszert vezérlő szoftvert, mellyel hatékonyan vezérelhető és felügyelhető, kiértékelhető a mérés. A rendszerrel lemértem egy cella karakterisztikáját kétféle polarizációra és polarizációnként öt rendre, 0,015 és 0,5 MHz felbontással. A KUTATÁSI EREDMÉNYEK ÖSSZESÍTETT MUTATÓI A PhD képzés során eddig szerzett kutatási kreditpontok összege: 40 A PhD témakörében készült publikációk teljes listája (cím, tarszerző, kiadvány, preprint/benyújtva/elfogadva): Konferencia részvétel, előadás (megnevezés, hely, cím): Szemináriumi előadás (megnevezés, hely, cím): AFT szeminárium, F3MF01, Termokompressziós kötés létrehozása akusztooptikai cella fejlesztéséhez Fizikus MSc szeminárium, FASEM, Termokompressziós kötés létrehozása és akusztikus veszteségek vizsgálata akusztooptikai cella fejlesztéséhez Tanszéki beszámolók időpontja: április 30.

4 KÖVETKEZŐ FÉLÉV TANULMÁNYI TERVE Tantárgyak (előadó, cím, BME/ELTE): Dr. Varjasi István: Elektronika 2., BME Dr. Márki Ferenc: Hangtechnikai gyakorlat, BME ÖSSZESÍTETT TANULMÁNYI EREDMÉNYEK A PhD képzés során korábban teljesített tárgyak listája, vastag betűvel kiemelve az előző félévben teljesített tárgyakat (előadó, cím, BME/ELTE): Dr. Maák Pál: Lézerek és lézerrendszerek tervezése és építése, BME Dr. Maák Pál: A femtoszekundumos lézerektől az attofizikáig, BME Dr. Gaál József: Elektronika 1., BME Dr. Maák Pál: ELI előkészítő laboratórium, BME A korábban hallgatott tárgyak után szerzett kreditpontok száma: 12

5 KÖVETKEZŐ FÉLÉV OKTATÁSI TERVE Fizika 1 gyakorlat tartása villamosmérnök hallgatók számára (kontakt óraszám: 14) Fizika 1i gyakorlat tartása mérnök informatikus hallgatók számára (kontakt óraszám: 14) Fizika laboratóriumi gyakorlatok tartása vegyész- és biomérnök hallgatók számára (kontakt óraszám: 36) ÖSSZESÍTETT OKTATÁSI TELJESÍTÉS Oktatási feladat vállalásáért eddig kapott kreditpontok összege: 8 Budapest, szeptember 29. Fehér András Ph.D. ösztöndíjas TÉMAVEZETŐI NYILATKOZAT: A munkatervet jóváhagyom Budapest, szeptember 29. Dr. Maák Pál témavezető

Hasonló dokumentumok

Mérnök- és fizikusképzés a BME-n az ELI-HU számára

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem BME Mérnök- és fizikusképzés a BME-n az ELI-HU számára A TÁMOP program tervezett oktatási fejlesztései 201 3. július 1 7. Maák Pál, Barócsi Attila, Csíkvári