PROGETTO DI UNA SORGENTE ASE NEL MEDIO INFRAROSSO PER APPLICAZIONI MEDICALI

The following thesis work was focused on the design of an Amplified Spontaneous Emission source (ASE), that works in Mid-IR, based on a fluoroindate fiber doped by praseodymium ions. The goal has been the design of an ASE source providing a high output power, a large band and that benefits of a good efficiency, despite other similar solutions in the state-of-the-art. In order to achieve the optimized values, several simulations have been performed by varying three different input parameters: dopant concentrations, fiber length and pump power. The best combination found had these values: dopant concentrations N_Pr=1.71×10^26 ions/m^3, fiber length L=0.44 m and pump power 〖 P〗_pump=125 mW. Using these input data, an output power P_out = 11.84 mW, a band ∆λ=108.2 nm and an efficiency η=9.47% has been obtained.

Il seguente lavoro di tesi è stato incentrato sulla progettazione di una sorgente ad emissione spontanea amplificata (ASE), operante nel medio infrarosso, basata su una fibra fluoroindata drogata con ioni di praseodimio. L’obiettivo è stato quello di progettare una sorgente con una buona potenza d’uscita e un’ampia banda, capace di garantire un’alta efficienza rispetto ad altre soluzioni presenti nello stato dell’arte. Per ottenere i valori ottimizzati del progetto, sono state effettuate delle simulazioni facendo variare tre grandezze d’ingresso: concentrazione di drogante, lunghezza della fibra e potenza di pompa. La combinazione migliore è risultata quella di una fibra ottica avente una concentrazione di drogante N_Pr=1.71×10^26 ions/m^3, lunghezza di fibra L=0.44 m e potenza di pompa 〖 P〗_pump=125 mW. Con questi dati è stata ottenuta una potenza d’uscita P_out = 11.84 mW, banda ∆λ=108.2 nm ed un’efficienza del 9.47%.