ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Натурное исследование возможности уплотнения каналов оптической связи с помощью селективного возбуждения мод Расчет ДОЭ. согласованных с модами градиентных волокон с непараболическим профилем из "Методы компьютерной оптики Изд2 " На рис. 6.34 представлен результат натурного эксперимента — замеренная интенсивность сформированного квазиодномодового пучка. [c.445] Способность сформированного квазиодномодового пучка сохранять структуру, близкую к структуре моды Гаусса-Эрмита (1,0), при прохождении через фурье-каскад исследовалась в ходе натурного эксперимента, схема которого представлена на рис. 6.35. [c.445] Можно отметить хорошую устойчивость сформированного квазиодномодового пучка к преобразованию Фурье. Модовая структура исследовалась также в плоскости, отстоящей от фокальной плоскости линзы Ьг на расстоянии г = 240 мм. На рис. 6.37 представлено распределение интенсивности, замеренное в этой плоскости. Сравнение рис. 6.36 и 6.37 наглядно подтверждает устойчивость сформированного квазиодномодового пучка к распространению в свободном пространстве. Для исследования фазовой структуры сформированного распределения была использована установка, оптическая схема которой приведена на рис. 6.38. На рис. 6.39 приведено полученное распределение интенсивности. [c.446] В дополнение к результатам интерферометрического исследования фазовой структуры применялся численный метод восстановления фазы 48] пучка в фокальной плоскости первой Фурье-лиизы распределение фазы восстанавливалось по результатам измерения распределения интенсивности во входной м выходной плоскостях, соответственно, фурье-линзы Ь2, в ходе 30 итераций процедуры [48]. Схема экспериментальной установки для получения двух распределений приведена на рис. 6.35. После 30 итераций, среднеквадратичное отклонение экспериментально полученного амплитудного распределения от его оценки на последней итерации составляло менее 17%. Восстановленное фазовое распределение во входной плоскости фурье-линзы представлено на рис. 6.42. Фазовый сдвиг между половинками моды составляет около 0,85 Я, что согласуется с результатами интерферометрии и теоретической оценкой тт. Таким образом, устойчивость амплитудно-фазовой структуры гауссовых мод к фурье-нреобразованию позволяет использовать итеративную процедуру 48], основанную на вычислении прямого и обратного преобразований Фурье, для верификации результатов интерферометрического исследования фазовой структуры сформированного модового пучка (см. рис. 6.39, 6.41, 6.42). [c.448] Результаты проведенного натурного эксперимента полностью согласуются с результатами вычислительного эксперимента, что подтверждает перспективность подхода [27, 28] к решению задачи формирования одномодовых пучков с высокой эффективностью. [c.448] Приведение функции комплексного пропускания модана 3 к чисто фазовому виду осуществлялось с помощью введения в фазу ДОЭ прямоугольноимпульсной несущей с частотой 41,7 линий/мм. [c.450] Отметим налшчпе на рисунках б), г) корреляционного пика, соответствующего наличию освещающей моды, и его отсутствие на рисунках а), в), что соответствует отсутствию детектируемой моды (0,1). На рисунках можно наблюдать лишь четыре паразитных пятна вокруг точки, соответствующей положению корреляционного пика. Расстояние между точкой, соответствующей положению корреляционного пика, и центрами паразитных пятен составляло 150 мкм. [c.450] Соотношение максимумов интенсивности корреляционных пиков, наблюдаемых в случае наличия детектируемой моды, и максимумов интенсивности паразитных пятен в случае отсутствия детектируемой моды составляло в центре примерно 3 1. В силу специфики микролитографической технологии, изготовленный элемент имел 15 уровней квантования фазы, теоретически соответствующих [29, 30] 1200 нм. [c.450] На рис. 6.480,6 представлено распределение интенсивности в окрестности левого коррелшционного пика, соответствующего моде Гаусса-Эрмита (ОД), на рис. 6.486,г.е распределение интенсивности в окрестности правого корреляционного пика, соответствующего моде Гаусса—Эрмита (1,0). [c.451] В заключение, на рис. 6.49 представлены результаты экспериментального исследования, выполненного с использованием экспериментальной установки, представленной на рис. 6.46, при том же наборе физических параметров, что использовались в компьютерном моделировании, результаты которого представлены на рис. 6.48. [c.451] Отметим хорошее соответствие результатов физического эксперимента результатам компьютерного моделирования, полученных для случая 70% реализации расчетной глубины профиля. Учитывая физический размер чувствительного элемента ССВ-камеры и результаты моделирования, можно сделать вывод о качественном соответствии экспериментально полученных распределений в фокальной плоскости линзы Ьз расчетным результатам, даже несмотря на небольшие различия в форме корреляционных пиков. [c.451] В работе [29] на основе результатов поставленных вычислительных и натурных экспериментов была продемонстрирована пршципиальная осуществимость концепции применения поперечных мод лазерного излучения в хачестве носителей независимых каналов телекоммуникационной системы, рассмотренной в 19. [c.453] М0пц10сть измеряемой моды с точностью до постоянного множителя равна интенсивности света в центре соответствующего порядка дифракции. [c.453] На рис. 6.50 представлена осциллограмма сигнала с ПЗС-линейки, полученная при измерении распределения интенсивности в 1-м порядке дифракции модана, согласованного с модой Гаусса-Лагерра (1,0) в момент детектирования моды. Отклонение измеренных коэффициентов от теоретических составляло не более 5% от максимального значения 331. [c.453] Вернуться к основной статье