История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2021-01-29 | 97 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
1. Электромагнитная волна распространяется по волноводу, приобретая дискретную пространственную структуру (волноводные моды).
2. Волновая мода (любая) имеет нелинейную дисперсионную зависимость.
Условия волноводного распространения (УВР).
βm=nвksinφm 1) nпk < βm < nвk
βmmax=nвk Nm=βm/k=nвsinφm
βmmin=nвksinφ=nпk 2) nп < Nm < nв
Nm - эффективный волноводный показатель преломления.
Vп > Vm > Vв
Из УВР 2 следует, что мода движется в среде со своим индивидуальным показателем преломления Nm, который должен быть меньше показателя преломления волновода и больше показателя преломления подложки.
Левая часть УВР: , , - нарушение левой части приводит к нарушению ПВО и свет проникает в смежную среду.
Правая часть УВР: , , - принципиальный запрет на скорость моды меньше скорости в волноводе.
Дисперсионная зависимость для волнового процесса это функциональная связь между пространственными и временными переменными электромагнитной волны.
k=2π/λ=ω/c - пространственная характеристика волны
ω=2πt, ω=ck - временные характеристики волны.
Нелинейная дисперсионная зависимость световой волны в световоде выражается как Е=Е0Sin (ωt-kz).
Примерный график нелинейной дисперсионной зависимости от постоянной распространения β.
При ω→0 Vфаз→Vп.
При ω→∞ Vфаз→Vв.
Нормированная переменная
I) Нормированная частота
II) () Нормированный показатель преломления
!!! Критическое условие
III) Степень ассиметрии
Характеристическое уравнение в нормированных переменных имеет вид
Критическое условие: и nпk=β
Если волновод симметричный, то
|
Количество мод в волноводе определяется по формуле
Критическое условие W=0
Прямоугольные (полосковые или канальные) волноводы
В полосковом волноводе моды обозначаются HEmn и EHmn
Наличие 2-х индексов моды обусловлено ограниченностью волны по двум координатам, в отличие от планарного волновода.
Приподнятый волновод
Гребенчатый волновод
Внедрённый волновод
Цилиндрические волноводы
Количество мод в цилиндрическом волноводе определяется по формуле M=V²/2, где V=ka (n1²-n2²)½ a - радиус волновода.
В цилиндрическом волноводе различают 2 типа мод: меридианальные (проходят через ось волокна) и немеридианальные.
Профили показателя преломления:
. Ступенчатый
. Градиентный
Модовая дисперсия
При распространении нескольких мод в волокне наблюдается модовая дисперсия - явление уширения светового импульса. Модовая дисперсия ведет к ограничению количества передаваемой информации.
∆r=l*n1/c - l*n2/c=l/c (n1-n2)=l/c*∆n
Для борьбы с модовой дисперсией применяются световоды с постепенным изменением показателя n - ступенчатые и градиентные.
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!