|
Optik aloqa asoslari
|
| bet | 82/160 | | Sana | 13.01.2024 | | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)n/2
|
Зл/2
|
7Г
|
5tc/4
|
Зя/2
|
7л/4
|
2л
|
Qutblanganlik
|
|
zh
|
К J
|
4,
|
|
C|\
|
|
/О
|
|
6.4-rasm. Chiqish yorug‘lik nurlanishi qutblanganlik holatining uning у va x
yo‘nalishlari bo‘yicha tashkil etuvchil orasidagi faza farqiga bog‘liqligi
YorugMik nurining tarqalish yo'nalishi z va elektr maydoni kuchlanganligi yo'nalishining o‘zaro joylashuviga qarab, bo‘ylama (гI I E) va ko'ndalang (zLE) Pokkels hodisalari farqlanadi.
Optik eltuvchini signalga mos ravishda modulyatsiyalashda, umuman olganda, Kerr elektrooptik hodisasidan ham foydalanish mumkin. Bu holda sindirish ko‘rsatkichi va elektr maydon
188
kuchlanganligi orasidagi bog‘lanish quyidagi munosabat orqali ifodalanadi:
n0(E) = n^E2 (6.5)
bunda rk — Kerr elektrooptik doimiysi, uning qiymati modaning tabiati, harorat va signalning to‘lqin uzunligiga bog'liq.
Elektr maydoni qo‘yilishidan keyingi va oldingi optik signallar orasida vujudga keladigan faza farqi bu holda quyidagi munosabat bilan ifodalanadi:
Д<р=2тггк LE2, (6.6)
bunda L - yorug‘lik signali tomonidan kristall bo'ylab bosib o‘tilgan masofaning uzunligi.
Bu ifodadan ko'rinadiki, Kerr hodisasi (effekti) chog‘ida faza siljishi elektr maydoni kuchlanganligining o‘zgarishi bilan kvadratik qonun bo'yicha o‘zgaradi. Shu sababdan uni kvadratik elektrooptik hodisa deb ataladi.
Tovush to‘lqinlari va optik nurlanishning o‘zaro ta’sirlashuviga asoslangan akustooptik hodisalarning mohiyati shundaki, tovush to‘lqini optik muhit sirtida sindirish ko‘rsatkichini davriy qonuniyat bilan o‘zgartiruvchi va difraksiya panjarasi vazifasini o‘tovchi tuzilma hosil qiladi.
Bu hodisaga asoslangan modulyatsiyalash jarayonida Breg yoki Raman — Natt difraksiyalarining hosil bo‘lish shartlaridan foyda- laniladi. Chunonchi, birinchi holda bu shart quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:
2Xavsin0=mX, (6.7)
bunda Xav — tovush to'lqinining uzunligi — panjara doimiysi vazifasini o'tovchi kattalik; m — difraksiya tartibi; X — yorug'lik nulanishining to'lqin uzunligi; в — yorug‘lik nurining akustooptik • moda sirtiga tushish burchagi.
Axborot eltuvchisini modulyatsiyalash jarayoni bu holda amplituda bo'yicha modulyatsiyalangan tovush to‘lqini vositasida amalga oshiriladi. Bu to‘lqinning akustooptik moda bilan ta’sir- ' lashuvi chiqish to'lqini — difraksiyalangan to'lqin intensivligi (jadalligi)ni modulyatsiyalaydi.
189
www.ziyouz.com kutubxonasi
Magnitooptik hodisa (effekt) - magnit maydoni ta’sirida optik moda parametlarining o‘zgarishi bilan bog‘liq hodisadir. Bu hodisani turli qutblanishga ega bo‘lgan yorug'lik to‘lqinlari tarqalish tezligining farqi bilan tushuntiriladi. Faraz qilaylik, chiziqli tarzda qutblangan monoxromatik yorug‘lik to‘lqini induksiyasi В ga teng bo'lgan magnit maydoniga joylashtirilgan optik modaga tarqalish yo‘nalishi magnit maydoni yo‘nalishiga mos holda tushayotgan bo'lsin. j
Ma’lumki, chiziqli qutblangan yorug'lik to‘lqinining turlicha ' qutblanishli ikkita to‘lqinning yighndisi deb qarash mumkin. Magnit * maydoni ta’sirida bu to‘lqinlar uchun sindirish ko‘rsatkichi o‘zaro i farq qilib «2 bo‘lib qoladi. I
Natijada moda bo‘ylab L masofaga tarqalgan bu to‘lqinlar orasida quyidagi faza farqi vujudga keladi: ,
Atp = ti>L(n\—ni)/c, (6.8) '
bunda ni — П2 magnit induksiyasiga proporsional kattalik. j
Moddaga tegishli optik xususiyatlarning o‘zgarishiga sabab bo‘ladigan fotohodisalar qatoriga fotoo‘tkazuvchanlik, fotoxrom va fotokristallik effektlarni ham ko‘rsatish mumkin.
Fotoo‘tkazuvchanlik hodisasining mohiyati shundaki, yorug'lik oqimi ta’sirida yarimo'tkazgich xossasiga ega bo‘lgan modaning elektr o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi (ortadi yoki kamayadi). Bu o‘zgarish modaning optik parametrlariga, jumladan, uning sindirish ko‘rsatkichiga ta’sir ko‘rsatadi.
Bu hoi ushbu hodisadan yorug‘lik nurlanishini modulyatsiyalash maqsadida foydalanish imkonini beradi.
Fotoxrom effekti maxsus aralashmali noorganik shisha, organik polimerlar kabi modalar rangining qisqa to‘lqinlar diapazonidagi ultrabinafsha yoki ko‘zga ko'rinuvchi qisqa to'lqinli nurlanish oqimi ta’sirida o‘zgarishi bilan sodir bo‘ladi. Bu holda modaning dastlabki holatiga qaytarish uchun unga infraqizil diapazonli yorug'lik bilan ta’sir etish yoki uni isitish talab etiladi.
Amorf tuzilishli yarimo‘tkazgichlarda kuzatiladigan fotokristallik effekti shunday hodisaki, unda yuqori intensivlikka ega bo‘lgan yorug'lik oqimi ta’sirida modaning kristallanish tarzi va shu tariqa sindirish ko‘rsatkichining qiymatining o‘zgarishi yuz beradi.
190
www.ziyouz.com kutubxonasi
Optik modulyator va uning turlari
Yorug'lik nurlanishini tashqi va ichki modulyatsiyalash ja- rayonini amalga oshiruvchi qurilmalar optik modulyatorlar deb ataladi. Ularning ish mexanizmi optik eltuvchiga ta’sirning 6.1- ,
bandda ko‘rib o'tilgan turlaridan biridan foydalanishga asos- langan bo'lishi mumkin. Shunga ko‘ra modulyatorlarning quyidagi turlari mavjud: i
optik muhitda sodir bo'ladigan elektrooptik jarayonlardan 1
foydalanishga asoslangan elektrooptik modulyatorlar;
optik muhitda sodir bo‘ladigan akustooptik jarayonlardan 1
foydalanishga asoslangan akustooptik modulyatorlar; I
optik muhitda sodir bo'ladigan magnitooptik jarayonlardan |
foydalanishga asoslangan magnitooptik modulyatorlar;
yarimo'tkazgichli tuzilmalarda sodir bo'ladigan elektrooptik '
jarayonlardan foydalanishga asoslangan yarimo‘tkazgichli modu- !
lyatorlar.
Optik modulyator raqamli yoki analog signallarni modu- ]
lyatsiyalashga mo‘ljallangan bo'lishi mumkin.
Yuqoridagi ta’rifda qayd etilganidek, optik modulyatorlarning I
ikki xili — ichki va tashqi modulyatorlar mavjud. Ikkala xil ।
modulyatorlar, aksari ko‘p hollarda, optik eltuvchini faza bo‘yicha I
modulyatsiyalab beradi. j
Tashqi modulyator taglikda optik to‘lqin uzatkich sifatida tayyorlanadi va u bir modali yoki qutblangan optik tolaning kirish va chiqishidagi yorug'lik oqimini axborot signaliga mos tarzda muvofiqlashtirish uchun xizmat qiladi.
Optik modulyator yordamida yorug‘lik manbayi — lazer diodining tashqi modulyatsiyasi, ya’ni manbadan tashqaridagi modulyatsiyasi ta’minlanadi. Lazer diodi rezonatori parametrlarini |
o'zgartirish yo‘li bilan amalga oshiriladigan ichki modulyatsiyalash imkoniyati ham mavjud. Yarimo‘tkazgichli lazerlarda ichki modu- lyatsiya jarayoni asbob ishchi elektr rejimini o'zgartirish, gaz lazerlarda esa optik rezonator aslligini o'zgartirish hisobiga amalga I
oshiriladi. Biroq.shuni ta’kidlash joizki, bitta qurilmada generatsiya |
va modulyatsiya jarayonlarini ro'yobga chiqarish, odatda, yorug'lik i
manbayi parametrlarini yomonlashtiradi. Chunonchi, nurlanish
191
www.ziyouz.com kutubxonasi I
intensivligini sodda usul bilan samarali boshqarish imkoniyatini beradigan yarimo'tkazgichli lazerlarda ichki modulyatsiya, odatda, generatsiya bo‘sag‘asining oshishiga, nurlanish moda tarkibining buzilishiga olib keladi.
|
| |
