• 1. Yorug‘lik nurining optik tola muhiti bilan ta’sirlashuvi
  • Optik tolada hosil bo‘ladigan modalar
  • Otik tolaning sindirish ko‘rsatqichi profillari va dispersiyasi bo‘yicha turlari




    Download 0.55 Mb.
    Sana16.12.2022
    Hajmi0.55 Mb.
    #35157
    Bog'liq
    Taqdimod optik aloqa



    Otik tolaning sindirish ko‘rsatqichi profillari va dispersiyasi bo‘yicha turlari.
     
    Reja:
    • Yorug‘lik nurining optik tola muhiti bilan ta’sirlashuvi.
    • Kritik chastota va modaning normallashtirilgan chastotasi
    • Moda maydoni diametri
    • Ko‘p modali optik tolada modalar soni




    1. Yorug‘lik nurining optik tola muhiti bilan ta’sirlashuvi
     
    Yorug‘lik elektromagnit to‘lqin kabi optik tola moddasi bilan o‘zaro ta’sirlashadi. Kvars shishasi bo‘ylab tarqalish jarayonida yorug‘lik elektronlar, molekulalar, ionlar va tola defektlari bilan o‘zaro ta’sirda bo‘ladi. Umumiy holda o‘zaro ta’sirlashuv xarakteri turlicha bo‘ladi. Tushayotgan yorug‘lik - birlamchi to‘lqin, zaryadlangan zarrachalar-elektronlarni, ya’ni elektrik izotrop molekulalarni ham tebranishga majbur etib, izotropik ko‘rinishi bo‘yicha birlamchi molekulalar bilan (yo‘nalishi bo‘yicha) mos keladigan, o‘shanday chastotali ikkilamchi to‘lqinlarni hosil qiladi.
    Optik bir turdagi va izotrop muhitda birlamchi va ikkilamchi to‘lqinlarning interferensiyasi (ustma-ust tushishi) natijasida o‘tuvchi to‘lqin hosil bo‘ladi, uning fazali tezligi υf chastotaga bog‘liq.
    Optik tolada hosil bo‘ladigan modalar
    Molekulalar bilan o‘zaro elektromagnit ta’sirlashuv darajasida fazoviy Ye elektrik va N magnit maydonlar va qutblanish hodisasi hisobga olinadi, faqat aniq ma’lum yuzalarda mos ravishda (Ye, N) vektorlarning tebranishlarini ruxsat etuvchi, elektrik qutblanish R singari, magnit qutblanish V lar optik tolada ko‘plab bir necha tebranish va moda turlarini hosil bÿlishiga olib keladi. Yorug‘lik tebranishlarini tarqalishida quyidagi shartlarning saqlanishi hisobga olinadi: optik tolada yorug‘likning to‘lqin uzunligi yo=0,8-1,5 mkm qiymatlarga, o‘zak diametri do‘=10±60 mkm qiymatlarga ega (ya’ni yo< nisbat taxminan saqlanadi).
    Tebranish yoki moda turlari Maksvell tenglamalar tizimining yechimlari bilan aniqlanadi. Bunda optik tolani z bo‘ylama o‘qli ideal silindr sifatida keltirish mumkin (z0 yorug‘lik uzatgich boshlanishi hisoblanadi), x va y o‘qlar esa ko‘ndalang yuzada gorizontal (xz) va vertikal (yz) yuzalarni hosil qiladi. Bu koordinata tizimida to‘lqinlarning 4 sinfi mavjud (Ye va N ortogonalligini hisobga olganda):
    -ko‘ndalang T: Yez=Nz=0; Ye=Yey; N=Nx;
    -elektrik Ye: Yez≠0; Nz=0; Ye=(Yey, Yez ) - (yz) yuzada tarqaladi; N=Nx;
    -magnit N: Nz≠0; Yez=0; N=(Nx, Nz) - ( xz) yuzada tarqaladi; Ye=Yey;
    -aralash (gibrid) YeN yoki NE: Yez≠0, Nz≠0; Ye=(Yey, Yez), N=(Nx, Nz)-(xz) va (yz) yuzalarda tarqaladi.
    G‘(ρ) uchun yechimlar o‘zak uchun Besselning Km (kqob ρ) modifikatsiyalangan funksiyalardan va o‘zak uchun Besselning Jm (ko‘ ρ) sodda m funksiyalarning to‘plami ko‘rinishida olinadi. β parametr o‘zak va qobiq chegarasida Yez va Nz maydon komponentlarning tangensial tashkil etuvchilarining uzluksizligini talab etuvchi, chegaraviy shartlar ustma-ust tushganda olinadigan xarakteristik tenglamalar yechimi sifatida aniqlanadi. O‘z navbatida xarakteristik tenglama har bir to‘liq m uchun n yechimlardan iborat (n butun indekslar) to‘plamlarini beradi, ya’ni har bir aniq modaga mos keluvchi βmn xususiy qiymatlarga ega bo‘linadi. Natijada modalar to‘plami (m*n matritsa) shakllanadi, ularni tanlash ikkilangan indekslarni qo‘llashga asoslangan.
    Aniqlanishcha, optik tolada ikki turdagi NEmn va YeNmn modalar mavjud. m>0 da gibrid modalarga, m=0 da esa TE01 va TN01 ko‘ndalang modalarga ega bo‘lamiz.
    O‘zak diametri kichraygan sari, yorug‘lik oqimlarining kesishishi kamayadi, hamda tolada yuzaga keladigan modalar yoki turli xil tebranishlar soni ham (Maksvell tenglamalar yechimi bilan aniqlanadigan) kamayadi. Bir modali tolada faqat bitta asosiy moda deb ataladigan gibrid NE11 moda uzatiladi. Ko‘p modali toladan esa turli ko‘ndalang va gibrid modalar uzatiladi.
    Ko‘rsatilgan modalarning hammasini ham hosil qilib bo‘lmaydi. Qaysi modalar hosil bo‘lishini tushuntirish uchun, yetarlicha murakkab taxlil olib borish kerak .
    Optik tola deformatsiyalanishi natijasida, bukilish joylarida yo‘naluvchi modalar uchun (asosiy modadan tashqari) to‘liq ichki qaytish sharti buzilishi va ba’zi modalar yo‘qolishi mumkin. Bu shuni bildiradiki, optik kabelda va ulagichlarda kesish to‘lqin uzunligi (2.8)ga nisbatan qisqa to‘lqin uzunliklari tomon siljiydi [16].
    Ye maydon NE11 asosiy to‘lqin uchun bir modali optik tolada rasman 3 tashkil etuvchiga ega: Yex, Yey, Yez. Haqiqatda ikki ko‘ndalang tashkil etuvchilari (Yex, Yey) dan biri, ya’ni asosiy to‘lqin chiziqli qutblangan bo‘lib chiqadi va ko‘p hollarda LR01 to‘lqin sifatida yoziladi [1].
    Download 0.55 Mb.




    Download 0.55 Mb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa



    Otik tolaning sindirish ko‘rsatqichi profillari va dispersiyasi bo‘yicha turlari

    Download 0.55 Mb.