Особенности расчетов брэгговской решетки
Волоконная решетка Брэгга. Длина волны брэгговского резонанса как основной параметр решетки. Принципиальная схема стенда записи методом фазовой маски, а также схема записи в интерферометре Тальбота. Устройства на основе специальных волоконных световодов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.03.2019 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности расчетов брэгговской решетки
Битар А.Х.
Научный руководитель: Головкина М.В.
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Самара, Россия
Волоконная решетка Брэгга (ВБР) - дифракционная решетка, локализованная в сердцевине оптического волокна, которая образована за счет периодического изменения показателя преломления кварцевого стекла под воздействием электромагнитного излучения . При прохождении излучения через оптическое волокно с записанной в него ВБР, происходит его частичное или полное отражение от решетки в определенном спектральном диапазоне. Условно можно сказать, что ВБР работает как зеркало, которое отражает свет с определенным спектром, а излучение, не попавшее в этот диапазон, продолжает свое распространение в первоначальном направлении. Таким образом, определенную ВБР можно характеризовать с помощью ее спектров отражения и пропускания.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1 - Волоконная Брэгговская решетка в оптоволокне.
Основным параметром ВБР является длина волны брэгговского резонанса лB, которая также является центральной длиной волны спектров отражения и пропускания решетки. Эта величина определяется выражением (1): волоконный брэгг интерферометр световод
лB=2neffЛ, (1)
где neff - эффективный показатель преломления для длины волны брэгговского резонанса, Л - период решетки.
Кроме того, важнейшей характеристикой ВБР является коэффициент отражения. Он показывает, какой процент мощности излучения, попадающего в спектральный диапазон решетки, отражается в обратном направлении в оптическом волокне.
Можно определить три основных метода записи ВБР: метод фазовой маски, запись в интерферометре Тальбота и метод пошаговой записи. На сегодняшний день на кафедре Световодной фотоники реализованы два первых способа получения волоконных брэгговских решеток.
На рис. 2 представлены принципиальная схема записи ВБР методом фазовой маски.
Рис. 2 - принципиальная схема стенда записи ВБР методом фазовой маски.
УФ излучение попадает на фазовую маску ФМ, за которой образуется интерференционная картина пучков +1 и -1 порядков дифракции. Оптическое волокно с удаленным защитным покрытием находится непосредственно за фазовой маской. Интерференционная картина осуществляет модуляцию показателя преломления в сердцевине световода. Цилиндрическая линза в схеме позволяет регулировать плотность записывающего излучения на оптическом волокне, что позволяет изменять коэффициент записываемой ВБР. На Рис. 3 представлены принципиальная схема записи ВБР в интерферометре Тальбота
Рис. 3 - принципиальная схема записи ВБР в интерферометре Тальбота
Наличие способов получения волоконных решеток с необходимым коэффициентом и спектром отражения позволяют реализовать на их основе резонаторы для волоконных лазеров, которые находят все более широкое применение в различных областях науки и техники и используются для резки, гравировки и маркировки материалов, диагностики заболеваний и т.д.Как известно, изменение внешних воздействий на материал (температуры, механический напряжений, давления и т.д.) приводит к изменению его геометрических параметров. Данное явление справедливо и для оптического волокна. Но кроме этого, изменение его геометрических характеристик приводит к изменению параметров записанных в него ВБР, в частности их периода. Как видно из выражения (1) это влечет за собой сдвиг длины волны брэгговского резонанса, а как следствие изменение спектров отражения и пропускания решеток. Анализируя данные изменения можно судить о характере внешних воздействий на оптическое волокно.
Данные явления положены в основу многих приборов и устройств на основе специальных волоконных световодов. Выше приведена лишь часть из существующих применений волоконных решеток Брэгга. Системы, реализованные на их основе, продолжают свое активное развитие.
Литература
1. Волоконные Брэгговские решетки. [Электронный реcурc]. - Режим доcтупa: http://sf.ifmo.ru- зaгл. c экрaнa (дaтa обрaщения: 20.03.2018).
2. Технологии и кабельные измерения линий связи. [Электронный реcурc]. - Режим доcтупa:http://izmer-ls.ru- зaгл. c экрaнa (дaтa обрaщения: 20.03.2018).
3. Лазерный Портал - коллекция научных материалов о лазерах, оптике, спектроскопии и лазерной технике. [Электронный реcурc]. - Режим доcтупa:www.laserportal.ru- зaгл. c экрaнa (дaтa обрaщения: 20.03.2018).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Волновые и квантовые аспекты теории света. Теоретические вопросы интерференции и дифракции. Оценка технических возможностей спектральных приборов, дифракционной решетки. Методика определения длины волны света по спектру от дифракционной решетки.
методичка [211,1 K], добавлен 30.04.2014Дифракция в сходящихся лучах (дифракция Френеля). Схема дифракции Фраунгофера в параллельных лучах. Интерференция волн, идущих от щелей решетки. Формулы условий, определяющих дифракционную картину. Спектральное разложение. Разрешающая способность решетки.
презентация [135,3 K], добавлен 18.04.2013Характеристика основных параметров оптоволокна, потери при распространении света в оптоволокне. Описание общей схемы устройства и принципа работы волоконных лазеров. Фотоиндуцированные решетки показателя преломления в активных волоконных световодах.
курсовая работа [615,9 K], добавлен 19.06.2019Изучение дифракции света на одномерной решетке и определение ее периода. Образование вторичных лучей по принципу Гюйгенса-Френеля. Расположение главных максимумов относительно центрального. Измерение среднеарифметического значения длины световой волны.
лабораторная работа [67,1 K], добавлен 25.11.2010Создание новых многофункциональных материалов с необычными свойствами. Трансляции и кристаллические решетки. Особенности структуры квазикристаллов и свойств. История открытия квазикристаллов. Построение одномерного квазикристалла методом сечений.
реферат [6,9 M], добавлен 31.12.2014Первичные и вторичные параметры электрической линии. Формы записи токов и напряжений. Волны и виды нагрузки в длинной линии без потерь. Распределение действующих значений напряжения и тока вдоль линии. Коэффициент стоячей волны, векторные диаграммы.
презентация [257,4 K], добавлен 20.02.2014Контроль рельсовой стали на флокеночувствительность: основные методы количественного рентгеновского фазового анализа. Определение параметров кристаллической решетки вещества рентгеновским методом. Устройство и принцип действия электронного микроскопа.
контрольная работа [94,8 K], добавлен 18.12.2010Схема линий с распределенными параметрами. Телеграфные уравнения для синусоидального сигнала. Расчет постоянной сопротивления, мощности и коэффициента полезного действия линии. Напряжение и ток длинной линии без потерь. Длина электрической волны.
контрольная работа [535,8 K], добавлен 27.06.2013Принципиальная схема источника напряжения ВС 4-12 – стандартная, доработанная. Принципиальная схема защитного устройства выпрямителя от перегрузок по току. Выбор типа транзисторов и минимального сопротивления резисторов.
реферат [54,3 K], добавлен 19.03.2007Изучение наночастиц core-shell типа, созданных в макромолекулах жидкокристаллического дендримера поли (пропилен имина) второй генерации. Исследование динамики кристаллической решетки наночастиц методом ядерного гамма резонанса. Модель Дебая твердого тела.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 21.06.2014Назначение исследовательского стенда двухмассовой системы электропривода, характеристика конструкции. Особенности принципиальной электрической схемы автономного инвертора напряжений. Принципиальная электрическая схема системы управления электроприводом.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 10.07.2013Выбор оптимального варианта структурной схемы вызывного устройства, используемого в составе зарядного устройства аккумуляторов. Определение объема трансформатора и реактора. Расчет характеристик инвертора и выбор компонентов его принципиальной схемы.
контрольная работа [346,7 K], добавлен 07.07.2013Наночастицы типа core-shell. Исследование динамики кристаллической решетки наночастиц методом ядерного гамма резонанса. Модель Дебая твёрдого тела. Применение модельно-зависимого метода к моделированию мёссбауэровских спектров магнитных наночастиц.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.07.2014Определение параметров плоской электромагнитной волны: диэлектрической проницаемости, длины, фазовой скорости и сопротивления. Определение комплексных и мгновенных значений векторов. Построение графиков зависимостей мгновенных значений и АЧХ волны.
контрольная работа [103,0 K], добавлен 07.02.2011Возбуждение ядер в магнитном поле. Условие магнитного резонанса и процессы релаксации ядер. Спин-спиновое взаимодействие частиц в молекуле. Схема устройства ЯМР-спектрометра. Применение спектроскопии ЯМР 1H и 13CРазличные методы развязки протонов.
реферат [4,1 M], добавлен 23.10.2012Сущность гипотезы де–Бройля о двойственной природе микрочастиц. Экспериментальное подтверждение корпускулярно-волнового дуализма материальных частиц. Метод Брэгга. Интерференция рентгеновских лучей в кристаллах методом Лауэ и методом Дебая—Шеррера.
курсовая работа [326,6 K], добавлен 10.05.2012Главные черты линейных колебаний: одномерная цепочка с одним и двумя атомами в ячейке. Трехмерный кристалл. Фононы. Акустическая и оптическая ветки колебаний. Энергия колебаний и теплоемкость кристаллической решетки: модель Эйнштейна и модель Дебая.
курсовая работа [219,4 K], добавлен 24.06.2008Понятие и общие характеристики плоской волны, их разновидности, отличительные признаки и свойства. Сущность гармонической волны. Уравнения однородной линейно поляризованной плоской монохроматической электромагнитной волны. Определение фазовой скорости.
презентация [276,6 K], добавлен 13.08.2013Технология изготовления элементов интегральной оптики методом ионного обмена в стеклянных подложках. Промышленные технологии стыковки волоконных световодов и интегрально-оптических волноводов. Процесс напыления маскирующей пленки и фотолитографии.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 09.10.2013Понятие кристаллической (пространственной) решетки. Кристаллическая структура эффекта. Области применения промышленных пьезопленок. Обратный пьезоэлектрический эффект. Использование пьезоэлектрических кристаллов для получения электрической энергии.
курсовая работа [833,1 K], добавлен 14.04.2014
