Волокна с параболическим профилем показателя преломления

В этом разделе рассматривается итеративный алгоритм расчета фазовых ДОЭ, которые могут быть названы тловыми спектральными анализаторами, служащими для разложения амплитуды когерентного светового поля по ортогональному базису с угловыми гармониками. Сферическая линза фактически играет роль фурье-анализатора, так как она раскладывает светового поля на плоские волны или пространственные фурье-гармоники. Аналогично, комбинация линза + ДОЭ может быть названа анализатором Бесселя, Гаусса-Лагерра, или Цернике если данный оптический элемент раскладывает лазерный свет по соответствующему базису. Разложение по модам Гаусса-Лагерра используется при селекции поперечных мод на выходе многомодового волокна с параболическим профилем показателя преломления [44 . Базис круговых полиномов Цернике используется при анализе аберраций волновых фронтов [45. [c.622]

Изучение распространения направляемых мод в волокне с параболическим профилем показателя преломления можно упростить, если предположить, что показатель преломления мало меняется на расстоянии порядка длины волны и что его параболическая зависимость остается справедливой для любого р (таким образом, допускаются сколь угодно большие значения р) (рис. 8.12). Последнее предположение подтверждается результатами, полученными в разд. 8.3 относительно траектории направляемых лучей, откуда можно сделать вывод, что по крайней мере моды низших порядков локализуются вблизи оси волокна, так что они нечувствительны к изменениям показателя преломления при больших р. Таким образом можно избежать трудностей, связанных с необходимостью согласования тангенциальных компонент поля на границе раздела сердцевина — оболочка и перейти непосредственно к скалярной теории поляризованных мод в декартовых координатах. [c.592]

Рнс. 2.7, Траектории меридиональных лучей в волокне с параболическим профилем показателя преломления [c.43]

Интерес к эрмитовым пучкам или, в частности, модам Гаусса-Эрмита (ГЭ), обусловлен тем, что в свободном пространстве они распространяются без изменения своей структуры, изменяясь только масштабно, а в световых волокнах с параболическим профилем показателя преломления они распространяются и без изменения масштаба. В работах [60, 61 приведены разиые аналитические выражения для мод ГЭ. Это послужило толчком к тому, чтобы выяснить степень различия и сходства двух разных форм эрмитовых пучков. Оказалось, что оба типа пучков являются частными случаями более общих модовых эрмитовых пучков. Известны итеративные алгоритмы [50, 51, 53 для расчета ДОЭ, генерирующего одномодовый пучок с использованием вспомогательной области шш на основе аппроксимации функции пропускания транспаранта конечной суммой ортогональных мод. [c.517]

Базисные функции из уравнения (10.71) используются при расчете анализатора, согласованного с многомодовым пучком на выходе из светового волокна с параболическим профилем показателя преломления или лазерного резонатора со сферическими зеркалами. Такой анализатор позволяет пространственно разделять цилиндрические моды иу чка. [c.625]

Покажите, что различные моды волокна с параболическим профилем показателя преломления [см. выражение (8.7.16)] взаимно ортогональны. Подсказка. Вспомните, что для слабонаправляющих волокон Н г (е/до) 2 х Е. [c.634]

II. Найдите коэффициенты с (а), = 0), определяемые выражением (8.10.9), для волокон с параболическим профилем показателя преломления, полагая, что на вход волокна подается линейно-поляризованный гауссов пучок Е р, г = О, О = = дехр[ - р / 2Я ) (К <а). Подсказка. См. в предыдущей задаче. [c.634]

При а = 2, что соответствует случаю волокна с параболическим профилем показателя преломления, в волокне может распростряняться только половина этого числа мод. Это означает, что когда такое волокно и ступенчатое, имеющее одинаковый с ним диаметр сердцевины и то же самое полное изменение показателя преломления, освещаются источником, одинаково возбуждающим все моды, тогда градиентное волокно будет пропускать только половину мощности, передаваемой ступенчатым волокном. Следовательно, числовая апертура такого волокна уменьшается в 2 раза. [c.157]

В качестве с 1едующего примера рассмотрим волокно с параболическим профилем показателя преломления (а 2), у которого дисперсионный коэффициент б - 0. В таком случае [c.178]

Сравнить нормализованные частоты ниже которых распространение света в волокне ограничивается единственной модой, для волокон со следующими видами профиля показателя преломления а) ступенчатый профчль (а — = оо) б) параболический профиль (а == 2) в) треугольный профиль (а — 1). [c.148]

ПоА/с=50 нс/км. В случае же градиентного волокна с а-профилем, имеющего те же значения о А, при а = 2(1 — А) = 1,98 модовая дисперсия составила бы всего А7// = (n A/ ) (Л/8) 62,5 пс/км. При этом произведение полосы пропускания на расстояние было бы равно около 8 ГГц- км, т. е. увеличилось бы почти на три порядка. На рис. 6.5 приведена кривая теоретической зависимости межмодовой дисперсии от а для градиентного волокна, которая позволяет высказать следующие два соображения 1) чтобы гюлучить минимум дисперсии, необходимо очень тщательно управлять значением а 2) всякое изменение показателя преломления, которое приближает профиль волокна к параболическому, приводит к существенному уменьц5ению межмодовой дисперсии в нем. , [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...