Оптическое согласование волоконных световодов. Овчинников О.В - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

12
сопряжение двух твердотельных волноводов можно осуществить, соединяя
встык отполированные или сколотые торцы волноводов.
2.2. Прямое фокусирование
Самым простым методом поперечного сопряжения лазерного пучка с
волноводом является прямое фокусирование или метод
светящегося
конца
, представленный на рис. 4. Передача оптической энергии лазерного
пучка
Рис. 4. Блок-схема ввода излучения в оптическое волокно:
1 – излучатель; 2 – пучок коллимированного оптического
излучения; 3 – фокусирующая линза; 4 – механическое
юстировочное устройство; 5 – оптоволоконный волновод; 6 –
фотоприемник
достигается за счет сопряжения полей пучка и волноводной моды.
Эффективность сопряжения можно рассчитать из интеграла перекрытия
пространственных распределений полей падающего пучка и волноводной
моды. Интеграл перекрытия задается выражением:
η
Cm
=
2
[()()]
,
() () () ()
m
mm
ArB rdr
A r A r dr B r B r dr
∗
∗∗
∫
∫∫
(23)
где
A(r) – амплитудное распределение входного лазерного пучка, B(r) –
амплитудное распределение моды
m-го порядка. Коэффициент
эффективности ввода,
определяемый выражением
η
= Р
В
/Р
И
, (24)
в
децибелах (дБ) запишется как
А = – 10 lg(Р
В
/Р
И
). (25)
Так, при
Р
В
= Р
И
, А = 0 дБ – потерь на ввод нет, Р
В
= Р
И
/2, А = – 3 дБ –
потери на ввод составляют 3 дБ,
Р
В
= 0,1 Р
И
, А = – 10 дБ – потери на ввод
составляют 10 дБ.
Измерение потерь в децибелах удобно и широко распространено, так
как позволяет находить общие потери в системе, суммируя потери на
составляющих её элементах.
Эффективность ввода излучения в волокно зависит от:
1) взаимного расположения излучателя и ОВ;
2) числовой апертуры излучателя (
NA)
И
и волокна (NА)
В
;
3) площади излучающей поверхности и диаметра сердцевины волокна; 
сопряжение двух твердотельных волноводов можно осуществить, соединяя
встык отполированные или сколотые торцы волноводов.

                         2.2. Прямое фокусирование

      Самым простым методом поперечного сопряжения лазерного пучка с
волноводом является прямое фокусирование или метод светящегося
конца, представленный на рис. 4. Передача оптической энергии лазерного
пучка




        Рис. 4. Блок-схема ввода излучения в оптическое волокно:
            1 – излучатель; 2 – пучок коллимированного оптического
              излучения; 3 – фокусирующая линза; 4 – механическое
         юстировочное устройство; 5 – оптоволоконный волновод; 6 –
                                 фотоприемник
достигается за счет сопряжения полей пучка и волноводной моды.
Эффективность сопряжения можно рассчитать из интеграла перекрытия
пространственных распределений полей падающего пучка и волноводной
моды. Интеграл перекрытия задается выражением:
                                     [∫ A(r ) Bm∗ (r )dr ]2
                    ηCm =                                           ,   (23)
                            ∫   A(r ) A∗ (r )dr∫ Bm (r ) Bm∗ (r )dr
где A(r) – амплитудное распределение входного лазерного пучка, B(r) –
амплитудное распределение моды m-го порядка. Коэффициент
эффективности ввода, определяемый выражением
                        η = РВ/РИ,                                   (24)
в децибелах (дБ) запишется как
                         А = – 10 lg(РВ/РИ).                         (25)
Так, при РВ = РИ, А = 0 дБ – потерь на ввод нет, РВ = РИ/2, А = – 3 дБ –
потери на ввод составляют 3 дБ, РВ = 0,1 РИ, А = – 10 дБ – потери на ввод
составляют 10 дБ.
       Измерение потерь в децибелах удобно и широко распространено, так
как позволяет находить общие потери в системе, суммируя потери на
составляющих её элементах.
       Эффективность ввода излучения в волокно зависит от:
    1) взаимного расположения излучателя и ОВ;
    2) числовой апертуры излучателя (NA)И и волокна (NА)В;
    3) площади излучающей поверхности и диаметра сердцевины волокна;
                                            12

Страницы