Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 54 стр.

                                       54




                Рис. 6.1. Бигармоническая световая волна.

    Формула (6.2) показывает, что распространение бигармонической
волны характеризуется двумя скоростями: фазовой скоростью
vP  (1  2 ) /( k1  k 2 ) и групповой скоростью vG  (1  2 ) /( k1  k2 ) .
Фазовая скорость характеризует скорость быстро осциллирующей
компоненты (второй косинус в (6.2)), т.е. несущей световой волны.
Групповая скорость характеризует скорость распространения
медленно осциллирующей компоненты (первый косинус в (6.2)), т.е.
огибающей световой волны.
    Фазовая скорость распространения электромагнитных волн в среде
v P  c /  . Для прозрачных веществ  1,   1 , а фазовая скорость
света в среде v P меньше скорости света в вакууме c . Величина
n     называется фазовым показателем преломления среды. В
некоторых типах волноводов фазовая скорость световых волн может
быть больше скорости света.

Формула Селмейера для прозрачных диэлектриков
   В интересной для оптической связи области – области прозрачных
диэлектриков – затухание должно быть очень малым. Поэтому можно
ограничиться рассмотрением частот, расположенных далеко от
резонансных. В этой области мнимой частью показателя преломления
можно пренебречь и с достаточно высокой степенью точности можно
использовать следующее выражение для фазового показателя
преломления:
                             g
n 2  1  ( Ne 2 / m 0 )     k
                                                                    (6.4)
                       k Rk2
                               2
Изменение показателя преломления можно преобразовать в
зависимость от длины волны
           G 2
n2 1   2 k 2                                                     (6.5)
        k    Rk

где Gk  ( Ne 2 2Rk g k ) /( 4 2 mc 2 0 ) . Обычно изменение показателя
преломления оптических материалов выражают именно в виде
выражения (6.2), известного как дисперсионная формула Селмейера.