Главная страница
Навигация по странице:

  • 14.Законы отражения и преломления света.

  • 15.Условие полного внутреннего отражения света от границы раздела двух сред.

  • 16.Эффект Гуса-Хенхена. Конструкция оптического волновода. Эффект Гуса — Хенхен

  • 17.Основные характеристики и параметры светодиодов. Светодио́д

  • Ответы оптоэлектроника. 1 блок Что такое оптоэлектроника Оптоэлектроника


    Скачать 1.97 Mb.
    Название1 блок Что такое оптоэлектроника Оптоэлектроника
    АнкорОтветы оптоэлектроника.docx
    Дата16.03.2019
    Размер1.97 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтветы оптоэлектроника.docx
    ТипДокументы
    #28241
    страница8 из 11
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

    13.Абсолютный показатель преломления.

    Абсолютный показатель преломления (АПП) является одной из важнейших характеристик среды распространения электромагнитной волны и может быть представлен в виде



    где λ0— длина волны в вакууме; λ — длина волны в диэлектрике; ε— относительные диэлектрическая и μ - магнитная проницаемость диэлектрика. Существенной особенностью АПП является его зависимость от длины волны. Для беспримесной двуокиси кремния (SiO2) используемой для изготовления стекловолокон, указанная зависимость имеет вид, показанный на рис. справа.

    14.Законы отражения и преломления света.

    Углом падения волны на границу раздела двух сред AB с АПП

    n1 и n2 в соответствии с рис. справа называется углом падения φ1 между падающим лучом 1 и нормалью к границе AB. Угол отражения φ3 отсчитывается между нормалью и отраженным лучом 3. Угол преломления φ3 отсчитывается между нормалью к границе раздела AB и преломленным лучом 2.

    При падении электромагнитной волны на границу раздела с АПП n1

    и n2 падающий, преломленный и отраженный лучи располагаются в одной плоскости с нормалями , , проходящими через точку О и ортогональными границе раздела AB, как показано на рис. Частоты падающей, отраженной и преломленной волн одинаковы. Угол падения φ1 равен углу отражения φ3. Угол падения φ1 связан с углом преломления φ2 соотношением

    n1sin φ1 = n2sin φ2

    15.Условие полного внутреннего отражения света от границы раздела двух сред.

    Согласно закону преломления ход лучей 1 и 2 обратим, что видно на рис. 3.2, поэтому рис. 3.2 соответствует рисунку 3.3.Согласно рис. 3.3а n2>n1, а с учетом закона преломления sinφ1 > sinφ2, φ1>φ2. Увеличим угол падения настолько, чтобы луч 1 начал скользить вдоль границы раздела AB (рис. 3.3б). В этом случае угол преломления φ1=900. При φ1=900 угол φ2 называют предельным углом падения светового луча на границу раздела двух сред и обозначают φпр. Если φ2>φпр (рис. 3.3в), волна, соответствующая лучу 1, быстро затухает и остается только отраженная волна, соответствующая лучу 3(рис. 3.3б). Из сказанного ясно, что условие ПВО описывается двумя неравенствами:

    φ2 > φпр, n2 > n1

    .

    .

    16.Эффект Гуса-Хенхена. Конструкция оптического волновода.

    Эффект Гуса — Хенхен (нем. Goos-Hänchen-Effekt) — явление поперечного сдвига (относительно траектории распространения волнового пучка) при полном внутреннем отражении.

    На рисунке приведен пример сдвига Гуса — Хенхен для конечной плоской электромагнитной волны на границе оптических сред. Поверхностная волна переносит энергию ниже границы из левой части падающей волны в правую часть отраженной волны. Цветом отображается квадрат напряженности электрического поля. Показатель преломления верхней среды — 2, нижней среды — 1, угол падения 45 градусов. Сдвиг Гуса — Хенхен составляет 0,3 длины волны в вакууме.

    Оценка сдвига Гуса — Хенхен



    Схема сдвига Гуса — Хенхен

    Волново́д — искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна. При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри этого канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу.

    По природе распространяющихся волн различают электромагнитные и акустические волноводы. Частным случаем первых являются оптоволоконные линии передачи

    Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП) играют определяющую роль в современной связи и демонстрируют высокий уровень внедрения оптических технологий в цифровые сети связи. Оптическое волокно и волоконная оптическая техника – основа ВОСП, первое – как среда для оптической цифровой передачи, вторая – как набор средств, дающих возможность осуществления такой передачи.

    При рассмотрении упрощенной модели волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), представленной на рис.1, можно выделить три основные элемента, обуславливающие ее функционирование: источник сигнала (излучения), волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) и детектор излучения.

    Основой волоконно-оптических линий связи является оптическое волокно (ОВ). Типичная конструкция оптического волокна представлена на рис.2. ОВ состоит из сердцевины с показателем преломления nс, окружающей ее оболочки с показателем преломления nоб и дополнительного внешнего покрытия, которое представляет собой защитную оболочку ОВ (буфер). Буфер защищает оптоволокно и оболочку от повреждений при прокладке и монтаже волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и от прямого контакта с окружающей средой.

    При выполнении условия nс > nоб такая структура ведет себя как волновод за счет полного внутреннего отражения лучей на границе сердцевина-оболочка.

     

    Рис.2.Устройство оптического волокна

    Кварцевое стекло (SiO2) является основным материалом для изготовления как сердцевины, так и оболочки. Для изменения и подгонки нужных значений показателя преломления данной модификации кварцевого стекла используют легирующие примеси, такие как бор или германий.
    17.Основные характеристики и параметры светодиодов.

    Светодио́д или светоизлучающийдиод (СД, СИД; англ. light-emitting diode, LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

    Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.



    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

    написать администратору сайта