Световод градиентный

В самом простом случае волоконный световод состоит из сердцевины и оболочки. Показатель преломления оболочки немного меньше показателя преломления сердцевины. Такие световоды обычно называют световодами со ступенчатым профилем показателя преломления, чтобы отличать их от градиентных волоконных световодов, у которых показатель преломления сердцевины плавно уменьшается от ее центра к границе. На рис. 1.1 схематически [c.10]

Для градиентного волоконного световода с поперечно-неоднородным показателем преломления п(х) волновые фронты направляемых мод являются плоскими [1 В этом случае оператор Р связывает решение F (х, z) уравнения Гельмгольца [c.398]

Волоконные световоды с в = 2 называют параболическими, так как ППП описывается параболой. При изготовлении градиентных ВС по технологическим причинам часто получают в центре сердцевины область с уменьшенным значением ПП (рис. 1.1, е). Такие ВС получили название световодов с осевым провалом в ППП. [c.22]

Примеры двух градиентных световодов с периодической фокусировкой пучка с осевым максимумом (а) и с кольцевым максимумом (б) представлены на рис. 19.5. Рядом показаны соответствующие профили показателя преломления по сечению волновода. [c.302]

Рис. 19.5. Градиентные световоды с периодической фокусировкой

Три типичных профиля показателя преломления по сечению световода для многомодового, одномодового и градиентного волокна представлены на рис. 19.6. [c.303]

При изучении направленного распространения электромагнитных волн в диэлектрической среде, описываемого в дайной главен гл. 6, ие будем излишне усложнять изложение материала. С одной стороны, будем предполагать, что читатель знаком с основами теории электромагнитных колебаний. С другой стороны, подробное и строгое рассмотрение вопроса выходит за рамки данной книги и заинтересованным читателям советуем обратиться к более фундаментальным учебникам, например таким, как [5.11 — [5.3]. Даже в простейшем случае ступенчатого цилиндрического волокна с бесконечно толстой оболочкой решение уравнений Максвелла представляет сложную задачу. Интересно отметить, что разного рода дополнительные предположения и упрощения, к которым обычно прибегают, чтобы рассмотреть более сложные типы волокна, в любом случае формально эквивалентны лучевой модели. Сначала рассмотрим ступенчатые волокна, а затем в гл. 6 изучим распространение световых волн в некоторых видах градиентных волокон. Поскольку многие читатели могут быть знакомы с теорией направленного распространения электромагнитных волн в металлических волноводах, начнем рассмотрение с представления решений волновых уравнений в виде, обычно используемом в теории металлических волноводов. Будем использовать приближения, которые позволяют упростить выражения для волоконных световодов. Некоторые читатели, вероятно, знакомы с приближением Вентцеля, Крамерса, Бриллюэна [c.119]

В 80—90-х гг. О. с. широко применяются для устройств передачи информации (см. Оптическая связь. Волоконная оптика, Интегральная оптика). Элементы таких систем — волоконные световоды, планарные и канальные волноводы, градиентные фокусирующие элементы (селфок, градан) — изготовляются из спец, сортов О. с., В Т. ч. особо прозрачных (см. Оптика неоднородные сред). При этом оптич. элементы формируют не механич. обработкой, а вытягиванием из размягчённого состояния и разл. видами физ.-хим. воздействий твердотельной диффузией, ионным обменом в растворах и расплавах, осаждением из газообразной фазы, градиентной термообработкой и т. д. Отечеств, промышленность производит ОК. 300 марок О. с., что отвечает номенклатуре передовых стран мира. [c.460]

SSFM-метод применялся для решения многих разнообразных задач оптики, таких, как распространение волн в атмосфере [42, 43], в световодах с градиентным профилем показателя преломления [44, 45], в полупроводниковых лазерах [46-48], в неустойчивых резонаторах [49, 50] и в волноводных ответвителях [51, 52]. Этот метод часто называют методом распространения пучка [44-52], если его применяют для описания стационарного распространения, когда дисперсия заменяется дифракцией. В частном случае опирания распространения импульсов в волоконных световодах он впервые применялся в 1973 г. [28]. В настоящее время SSFM-метод широко распространен [53-64] ввиду его большей скорости по сравнению с разностными методами [39]. Он относительно прост в применении, но требует осторожности в выборе размеров шагов по z и Г, чтобы сохранить нужную точность. В частности, нужно проверять точность, вычисляя сохраняюшиеся величины, такие, как энергия импульса (в отсутствие поглощения), вдоль длины волокна. Оптимальный выбор размера шага зависит от степени сложности задачи. Существует несколько рекомендаций в выборе шага иногда необходимо повторять вычисления, уменьшив шаг, чтобы быть уверенным в точности численного моделирования. [c.52]

Нелинейные эффекты в одномодовых световодах не должны приводить к изменению пространственного распределения оптического поля. Иная ситуация в многомодовых световодах. Недавно экспериментально наблюдалась самофокусировка импульса ВКР при распространении импульса накачки длительностью 25 пс по световоду с диаметром сердцевины 100 мкм [51]. В другом эксперименте [52] распространение импульса ВКР в области аномальной дисперсии многомодового световода приводило к формированию фемтосекундных солитонов (длительностью 70-100 фс), которые распространялись в основной моде, хотя импульсами накачки (длительностью 150 пс) возбуждалось множество мод. Интересные результаты были получены в эксперименте [53] по фазовой самомодуляции в градиентных многомодовых световодах, где она проявляет качественно новые черты по сравнению с тем, что наблюдалось в одномодовых световодах (см. гл. 4). Все эти результаты указывают на то, что систематическое изучение нелинейных эффектов в многомодовых световодах представляет несомненный интерес. Данные исследования находятся в начальной стадии и ждут своего продолжения. [c.319]

Усилители на стекле с неодимом. Эксперименты по усилению и компрессии импульсов лазера на фосфатном стекле (Я=1,054 мкм, т = =5 пс) проведены авторами [71]. Выделенный из цуга генерации одиночный импульс испытывал бездисперсионную самомодуляцию в коротком (L=40 см) отрезке градиентного многомодового световода. Использование многомодового световода со сравнительно большим диаметром сердцевины (50 мкм) позволило увеличить выходную энергию частотно-модулированного импульса до 2 мкДж. В усилителе на фосфатном стекле его энергия увеличивалась до 500 мкДж, после чего он сжимался до 700 фс. Регистрация производилась методом двухфотонной люминесценции с использованием оптического многоканального анализатора. Пиковая мощность импульса с учетом потерь в решеточном компрессоре составила 300 МВт. [c.269]

Широко распространены световоды на основе кварцевых стекол, получаемые способом осаждения из газовой фазы и его модификациями. Для изменения ПП окиси кремния 810г используют различные добавки, в том числе фосфор, германий, бор, титан, алюминий. Получаемые ВС имеют малое затухание, средние типовые потери градиентных ВС составляют около 2,7 дБ/км на Я = 0,85 мкм и 0,8 дБ/км на Х=1,3 мкм (см. гл. 3). ПП оболочки обычно равен ПП чистого кварца или кварца с добавками окиси бора. Относительная разность ПП сердцевины и оболочки А в одномодовых кварцевых ВС изменяется от 0,2 до 1 %, в многомодовых ВС — от 0,5 до 2 %. Числовая апертура составляет 0,2—0,25. [c.22]

Волоконные световоды с большой апертурой (0,2—0,6) изготовляют на основе многокомпонентных стекол (натрийборо-силикатных, силикатов калия, алюмосиликатов натрия) методом двойного тигля (см. гл. 2, 3). Следует отметить, что из многокомпонентных стекол легко получить ВС со ступенчатым ППП, однако производство градиентных ВС затруднено. Свойства ВС во многом зависят от геометрических размеров сердцевины и оболочки. Для многомодовых ВС установлен международный стандарт [c.22]

В качестве ВС III типа с пониженной дисперсией в диапазоне длин волн используют W-световоды с градиентной и однородной сердцевинами, ВС с сегментированной сердцевиной, ВС с квад-рупольной (четырехслойной) оболочкой и т. д. Эти конструкции обладают способностью компенсировать в широкой области длин волн материальной дисперсии равной, но противоположной по знаку волноводной дисперсией. ВС И -типа характеризуются низкой дисперсией и малыми собственными потерями. Однако, они чувствительны к изгибам и микроизгибам. Кроме того, для обеспечения расчетной дисперсии необходи [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...