Sviluppo di sistema di illuminazione multiwavelength in fibra ottica

Attualmente, in molti laboratori che operano nei campi dell’ottica e dell’optoelettronica, un sistema di illuminazione multiwavelength in fibra ottica potrebbe essere utile per diversi scopi. Il lavoro di tesi proposto si prefigge l’obiettivo di sviluppare e studiare tale sistema di illuminazione fino a trovare una soluzione sufficientemente efficiente per realizzarlo in maniera completa fisicamente. Inizialmente si è svolto un processo di selezione delle sorgenti da acquistare ed utilizzare, ovvero dei LED. Si sono tenuti in considerazione diversi aspetti e alla fine, con qualche compromesso, si è compilata una lista di 24 LED. Successivamente si sono studiate e sviluppate mediante un simulatore ottico tre tipologie diverse di sistema, le quali sono state scelte scartandone molte altre di meno promettenti o comunque con diversi problemi. Per ognuna di esse inizialmente si è considerato una sorta di prototipo del sistema completo che fa uso di un insieme ristretto di LED e lo si è studiato e migliorato cercando di massimizzare la sua efficienza, ovvero il rapporto tra luce immessa all’interno della fibra ottica e quella totale emessa dalle sorgenti; in questo modo si può paragonare le tre tipologie e capire con quali di esse ha senso procedere con le prove in laboratorio. Ciò che è emerso è che la prima tipologia, che fa uso di specchi dicroici, raggiunge un’efficienza del 2 %, la seconda, che fa uso di light pipe homogenizing rods, raggiunge il 3 %, mentre la terza, che fa uso di una guida di luce, raggiunge circa il 14 %. A questo punto, sono state fatte delle prove in laboratorio per confrontare anche realmente le tipologie. In particolare, sono stati costruiti fisicamente i prototipi e sono state fatte misurazioni su di essi, ma solo della prima e terza tipologia tralasciando invece la seconda; con quest’ultima, infatti, si aveva già notato al simulatore ottico che sarebbe stato difficoltoso mantenere le stesse prestazioni del prototipo costruendo il sistema completo, quindi sarebbe stato inutile proseguire facendo ulteriori prove su di essa. Alla fine, la terza tipologia non ha confermato l’efficienza trovata precedentemente, complici da un lato le semplificazioni fatte sul materiale della guida al simulatore ottico, dall’altro la poca precisione nella costruzione del modello reale; la prima tipologia, invece, ha confermato la sua efficienza quindi, in conclusione, sembra essere questa la tipologia più adatta per proseguire e realizzare il sistema completo. Per disegnare in 3D e simulare i sistemi ottici in questione è stato utilizzato il software PC “OptisWorks”, il quale estende SolidWorks con molte funzionalità specifiche per l’ottica.