Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 212 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Покажем, что из волноводов каждого типа выходят волны с круговыми поляризациями, в которых
электрические векторы вращаются в противоположных направлениях. При указанном способе облучения
волноводов (
°=α 45 ) линейно поляризованная волна
E
в волноводах первого типа распадается на две волны с
ортогональными амплитудами
α== sin
11
EEE
yx
, которые имеют, соответственно, показатели преломления
71,0
2
1
2
1
1
=
λ
−=
y
x
a
n
, 56,0
2
1
2
1
1
=
λ
−=
x
y
a
n
. Разность фаз между этими ортогональными компонентами
равных амплитуд на выходе волноводов равна
2
)(
2
111
π
=−
λ
π
=δ
yx
nnd при λ = 3,2 см. Следовательно, из
волноводов первого типа выходит правоциркулярно поляризованная волна (
0
1
>
δ
). При указанном облучении
(
°=α 45 ) линейно поляризованная волна E в волноводах второго типа также распадается на две
ортогональные компоненты равных амплитуд Е
х2
= Е
у2
, которые имеют, соответственно, показатели
преломления
71,0
2
1
2
2
2
=
λ
−=
y
x
a
n
и 86,0
2
1
2
2
2
=
λ
−=
x
y
a
n
. Разность фаз между этими компонентами
на выходе волноводов равна
2
)(
2
222
π
−=−
λ
π
=δ
yx
nnd . Следовательно, из волноводов второго типа выходит
левоциркулярно поляризованная волна (
0
2
<
δ ). Эти две волны с круговыми поляризациями, которые на
выходе из волноводной структуры имеют значительную разность фаз, приводят к образованию
результирующей линейно поляризованной волны, электрический вектор
E
которой оказывается повернутым
на угол 45° по отношению к вектору
E
волны, падающей на волноводную структуру. Рассмотрим это более
подробно. Учитывая, что между параллельными компонентами Е
y1
= Е
у2
линейно поляризованных волн,
выходящих из волноводов разных типов, возникает разность фаз, равная
π−=−
λ
π
=δ )(
2
21 yyy
nnd
, то эти
волны за счёт интерференции дают на выходе волноводов результирующую линейно поляризованную волну с
амплитудой
0
21
=−=
yyyp
EEE
. Учитывая, что между параллельными компонентами Е
х1
и Е
х2
на выходе
волноводов различных типов возникает разность фаз, равная
0)(
2
21
=−
λ
π
=δ
xxx
nnd , то за счёт интерференции
этих волн и образуется результирующая линейно поляризованная волна с амплитудой
0
21
≠+=
xxxp
EEE
, не
равной нулю. Таким образом, в результате сложения двух циркулярно поляризованных волн образуется
результирующая линейно поляризованная волна
xp
E
, электрический вектор которой ориентирован только по
оси х, так как
0=
yp
E . Этим и обеспечивается поворот линии поляризации в опыте на угол 45°.
В 1846 году Фарадей обнаружил, что оптически неактивные вещества под действием внешнего
постоянного магнитного поля Н
вн
становятся оптически активными, т.е. приобретают способность вращать
линию поляризации света, распространяющегося вдоль направления внешнего магнитного поля Н
вн
. Это
явление получило название эффекта Фарадея или магнитного вращения линии поляризации световой линейно
поляризованной волны. Схема наблюдения эффекта Фарадея в оптическом диапазоне волн изображена на
рис. 294. Исследуемое прозрачное вещество М помещается между полюсами электромагнита, питаемого
источником постоянного тока. В веществе создаётся продольное постоянное магнитное поле с напряжённостью
H
вн
. Свет от источника S, пройдя через поляризатор П, распространяется в веществе вдоль магнитного поля Н
вн
.
С помощью анализатора А, имеется возможность определить угол поворота ϕ линии поляризации световой
волны, прошедшей намагниченное вещество. Угол поворота ϕ линии поляризации зависит от величины
напряжённости магнитного поля Н
в
, длины L пути, проходимого светом в веществе, и свойств вещества
ϕ = VLH
вн
, (4.19.6)

Страницы