Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Херман Й. -> "Лазеры сверхкоротких световых импульсов" -> 11

Лазеры сверхкоротких световых импульсов - Херман Й.

Херман Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов — М.: Мир, 1986. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): lazerisverhkorotkihsvetovih1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 103 >> Следующая


Для оптимального ввода излучения в OB необходимо выбирать такие значения периодов гофрирования Л, которые обеспечивали бы излучение только в одну из прилегающих к волноводу сред (обычно в подложку). Причем более предпочтительными являются значения Л, которым соответствует излучение назад, так как при этом при любой форме профиля гофра в излучении присутствует только минус первый порядок дифракции.

Периоды Л, при которых свет излучается только в подложку, удовлетворяют условию

Sineim = K-JVyni, 1 = 0,2.

im

(1.70)



(1.71)

26 при излучении вперед по направлению распространения поверхностной волиы и условию

при излучении света назад по отношению к направлению распространения поверхностной волны.

Дифракционное возбуждение градиентных OB имеет некоторые особенности, которые связаны с отсутствием интерференционных эффектов и приводят к более гладкой зависимости коэффициента ат(в<т) и меньшей его абсолютной величине по сравне-нию с однородными OB [63].

При оптимальных периодах гофра и заданном коэффициенте am эффективность ввода излучения в OB зависит лишь от распределения интенсивности возбуждающего светового пучка по длине зоны связи L. Для однородного распределения поля возбуждающего пучка эффективность ввода излучения, как и в случае призменного устройства ввода, есть [47]

Возбуждение OB оказывается наиболее эффективным При GCrnZ. a*1,25, когда Tjmax = O,81. При необходимости возбуждения OB со стороны воздуха лучше применять гофрирование поверхности подложки, так как при этом можно обеспечить достаточно высокую эффективность ввода излучения в OB (до 50%).

Следует отметить, что большое отличие постоянных затухания для волн различных поляризаций, <хте и сетм, при определенных периодах гофра Л поверхности OB может быть использовано для селекции поверхностных волн по поляризации и создания тонкопленочных поляризаторов света, основанных на дифракционном излучении поверхностных волн либо на их резонансном отражении.

Другим возможным способом дифракционного возбуждения OB является использование фазовых брэгговских дифракционных решеток, сформированных за счет периодической модуляции показателя преломления прилегающей к волноводу среды либо непосредственно материала самого OB. Здесь мы не будем подробно останавливаться ла этом вопросе, так как он хорошо изложен в литературе (см., например, [16, 63]). Отметим, что дифракционные решетки рассматриваемого типа пока еще не получили широкого распространения на практике из-за достаточно сложной технологии их изготовления.

Большой интерес представляют также асимметричные рельефные дифракционные решетки на поверхности OB (решетки с «блеском»), которые позволяют осуществлять перераспределение оптической мощности, излучаемой из волновода. Анализ таких дифракционных решеток выходит за рамки настоящей книги.



(1.72)

т,т = 2/(ат L) • [1 — exp (— am L)]2.

(1.73)

27 1.5. СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ [ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ

Как уже отмечалось, для резонансного преобразования поверхностных волн в OB возможно применение периодических структур брэггов-ского типа, образованных за счет модуляции как толщины, так и показателя преломления материала волновода. Поэтому для выбора предпочтительного вида модуляции параметров OB полезно провести сравнительный анализ различных видов периодической модуляции параметров OB,

Из предыдущего рассмотрения следует, что эффективность преобразования поверхностных волн в OB на дифракционной решетке определяется коэффициентом связи Km1 который в общем случае пропорционален абсолютной величине амплитуды модуляции эффективного показателя преломления волновода Ап*т. Ограничиваясь случаем слабой гармонической модуляции толщины h и показателя преломления материала волновода щ и учитывая соответствующие выражения для производных dn*m/dh и OnimIdnl [46], нетрудно показать, что коэффициент связи 'может быть представлен в виде

Km = unmk/2, (1.74)

где величина Ап*т для ТЕ-мод OB при модуляции толщины h с амплитудой о равна

ля; = а(«;/л;)[(яі/я;)2-і], а.75)

& при модуляции показателя преломления материала щ с амплитудой Ьп

Anm = б п (HlInm) (IfmIhtm). (1.76)

Для простоты мы предполагаем коллинеарную связь мод одинаковых индексов (т=.т'). Сравнивая выражения (1.75) и (1.76) и полагая Rm^h (что имеет место в большинстве реальных случаев (см. (1.62)), находим отношение коэффициентов связи:

KJK611 = (Olh)K б п/п,) [1 - ( njn.fl (1.77)

Вводя параметр Am = i,—п*т и учитывая п^т^Щ, получаем окончательно

Ка/Квп = 2(Дт/я1)(о/А)/(вя/я1). (1.78)

Так как обычно выполняется условие Am^n1, то из выражения (1.78) следует, что для обеспечения одинаковой амплитуды модуляции эффективного показателя преломления Ап*т и соответственно коэффициента связи Km требуется существенно меньшая относительная модуляция показателя преломления материала планарного волновода по сравнению с относительной модуляцией его толщины. Указанное различие более сильно проявляется для низших мод OB и увеличивается с ростом его толщины h. Данный эффект объясняется тем, что модуляция толщины волновода h вносит в возмущение поля поверхностной волны вклад, меньший, чем модуляция показателя преломления п, его материала, которая дает вклад в значение постоянной связи Km по всему сечению OB. К аналогичному выводу можно прийти и на основе анализа результатов численных расчетов, полученных для различного типа периодических структур в OB [63].
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed