^т+ійт+куЕІЮ=:0г При фиксированных X и ср распределение напряженности электрической компоненты поля Е(Я) световой волны вдоль радиуса Я СВ определяется уравнением 1 . . (3-43) ДЯ2 Я дЯ Где К0 = К0(Я) — модуль волнового вектора в вакууме; п = п(Я) определяется формулой (3.40). 1.7.1. Решение стационарного уравнения для вектора Е(/?) Решением уравнения (2.43) является функция […]
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
Стационарное волновое уравнение для электрической компоненты поля Е световой волны и его решение Цилиндрическая система координат, совмещенная с СВ
На рис. 3.17 показана цилиндрическая система координат (ЦСК), в которой любой параметр (в нашем случае вектор напряженности электрической компоненты поля Е) характеризуется тремя координатами: пространственной 2, радиальной /?, азимутальной <р. 2 Рис. 3.17. Цилиндрическая система координат: ОИ = Z, < DAЯ = ч>, AB = R; 0,F— радиус центральной части CB Таким образом, в точке […]
Ступенчатый профиль
< 1. Заметим, что при любых R > |±а| дробь Согласно рис. 3.16, б для ступенчатого СВ должны выполняться условия n(R) = пс, для « 1, g = оо. Таким (3.42) О < R < |±а| и п(а) = п0. Из (3.40) n(R) = пс при 2е образом, для ступенчатого СВ формула (3.40) принимает вид: […]
Параболический профиль
Одним из самых распространенных профилей в современных СВ является параболический, для которого g = 2. Такой профиль показан на рис. 3.16, а и согласно (3.40) ему соответствует формула NR) = 1. (3-41) + 2в Рис. 3.16. Параболический (а) и ступенчатый (б) профили распределения АПП в СВ При R = 0, n(R) = пс. На границе […]
Формы распределения профиля абсолютного показателя преломления в стекловолокнах
(3. 40) Форма распределения профиля АПП в градиентных СВ достаточно хорошо может быть представлена формулой общего вида R G ‘ 1-2е А N(R) = пс V2 Где R — радиус СВ; пс — АПП на оси симметрии СВ; е = А2/(2л£); а — радиус центральной части СВ; А = ^п2 — п20 — номинальная числовая […]
Градиентные стекловолокна как способ понижения межмодовой дисперсии
Назовем луч АС, распространяющейся вдоль оси симметрии волокна, центральным и обозначим отрезок АС = 1(- (см. рис. 3.14). Для луча АС АПП = пс. Для луча АВ длина траектории / > /с, а среднее значение АПП = п < пс. Скорость распространения луча АС Ус = с/пс. Среднее значение скорости света вдоль АВ = I, […]
Градиентные стекловолокна
Хт На рис. 3.14 показана центральная часть СВ с плавным симметричным распределением профиля АПП. На оси симметрии волокна АПП максимален и плавно убывает к краям центральной части СВ. Здесь же показаны направления векторов — градиентов АПП, каждый из которых направлен от периферии к оси симметрии СВ. Такой тип СВ получил название градиентных. Рис. 3.14. Градиентное […]
Рефракция света
Рис. 3.12. Ступенчатая рефракция Рефракцией света называется искривление траектории светового луча в среде с переменным показателем преломления. Пусть АПП изменяется скачкообразно в многослойной структуре, показанной на рис. 3.12. Согласно закону преломления щ> п2> «з, а углы падения света на границы раздела сред ф1 < ф2 < Фз- В результате траектория светового луча представляет собой ломаную […]
Уширение импульсного оптического сигнала, обусловленное материальной дисперсией
Оптическая схема соответствует рис. 3.11. Внутримодовой «дисперсией» т„„ пренебрегаем, но учитываем материальную дисперсию п = п(со) либо п = п(Х). Введем понятие абсолютного группового показателя преломления волнового пакета в виде С (dкЛ d Г со | d (соп d, . d(ц dn An А — I = с— — 1 = с—1————— 1 = —ши) […]
Уширение импульсного оптического сигнала, обусловленное зависимостью волнового числа от частоты электромагнитной волны
Пусть волновой пакет распространяется по СВ в виде единственной моды (пучок параллельных лучей) с групповой скоростью Кг = с1 со/ с1 Материальной дисперсией (зависимостью п(со)) пренебрегаем (в соответствии с рис. 3.11). Время распространения света / вдоль траектории 1 = АВ определяется формулой Временное уширения импульса твм за 0,5 времени одного акта ПВО определяется выражением Т […]