Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Карих Е.Д. -> "Оптоэлектроника" -> 10

Оптоэлектроника - Карих Е.Д.

Карих Е.Д. Оптоэлектроника — Мн.: БГУ, 2002. — 107 c.
Скачать (прямая ссылка): optoelektronika2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 41 >> Следующая

волновод 1, полоски сближаются на близкое расстояние (d < X) на участке lc, а затем снова разводятся (рис. 12.3 в). Интегрально-оптический элемент такого типа называется направленным ответвителем.
Преобразование световых пучков в интегральной оптике. Функции управления оптическими потоками в интегральной оптике выполняются тонкопленочными волноводными элементами.
Направление распространения светового пучка в волноводе можно изменить на обратное, создав на некотором участке волновода гофрированную поверхность с периодом Л = X/ 2, где X - длина волны излучения (рис. 12.4). В этом случае угол между дифрагировавшим и падающим лучом равен 1800, т. е. свет изменяет направление своего распространения на противоположное.
l
n,
I I
I I
i/xAA/wvv 2____ td
Рис. 12.4. Частотно-селективное зеркало на основе плоского волновода с гофрированной поверхностью
Таким образом, участок волновода с гофрированной поверхностью выполняет функции частотно-селективного зеркала для излучения с X = 2Л, а также с длинами волн в 2, 3... раза меньшими, что соответствует более высоким порядкам дифракции. С другой точки зрения гофрированный участок волновода можно рассматривать как заградительный оптический фильтр для излучения с теми же длинами волн.
а
n
n
Mi
f
n
f
n
в
г
Рис. 12.5. Фокусирующие интегрально-оптические элементы:
плоская линза со сферическим контуром (а); линза Люнеберга (б); геодезическая линза (в); планарная линза Френеля (г)
Подобно собирающей линзе ведет себя участок волновода с нанесенной на его поверхность сферической пленкой (рис. 12.5 а). Действие
77
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
линзы основано на зависимости эффективного показателя преломления плоского волновода от его толщины и показателей преломления слоев.
Плоской линзе со сферическим контуром свойственны оптические аберрации. Аберрации уменьшаются, если толщина пленки не постоянна, а уменьшается от центра к краям (линза Люнеберга, рис. 12.5 б). Собирающую линзу можно получить, создавая в волноводном слое сферическое углубление (рис. 12.5 в). Такой элемент называется геодезической линзой. Подобно фокусирующей линзе действует участок волновода с нанесенной на его поверхность дифракционной решеткой с шагом, уменьшающимся от осевой линии к краям (рис. 12.5 г). Фокусирующий элемент подобного типа называется планарной линзой Френеля.
Операции, выполняемые интегрально-оптическими линзами, не ограничиваются формированием сходящихся или расходящихся пучков. С с их помощью могут быть реализованы также функции коллимирования (уменьшения поперечного сечения пучка), пространственного преобразования Фурье и другие операции.
78
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Лекция 13. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА С МОДУЛИРУЮЩЕЙ СРЕДОЙ
Классификация операций управления. Как известно, непрерывная световая волна не несет в себе никакой информации. Для введения информации в световой луч необходимо произвести изменения параметров волны в соответствии с передаваемым сигналом. Таким сигналом можно воздействовать на пять параметров волны: амплитуду, фазу, частоту, поляризацию и направление распространения.
Операция, посредством которой информация вводится в световую волну, называется модуляцией. В зависимости от характера модулирующего сигнала различают аналоговую и цифровую модуляцию. Различают также внешнюю и внутреннюю модуляцию излучения. Внешней модуляцией называют изменение параметров волны, уже покинувшей источник излучения; внутренней модуляцией - изменение параметров волны непосредственно в процессе ее генерации в источнике излучения.
Обратный процесс выделения информации, содержащейся в световой волне, называют демодуляцией.
Операцию изменения пространственного положения световой волны называют переключением, а соответствующий элемент - переключателем или дефлектором. Сканирование есть обобщение понятия переключения. При сканировании луч перемещается в несколько пространственных положений в соответствии с управляющим сигналом.
Особую группу модуляторов составляют оптические транспаранты, представляющие собой плоский элемент, параметры которого (прозрачность, показатель преломления, поляризационные свойства и т. д.) изменяются независимо на каждом участке поверхности. Пространственная модуляция может дополняться временной модуляцией пучка. Оптический транспарант, допускающий и ту и другую возможность, называется пространственно-временным модулятором света (ПВМС).
Для модуляции излучения используются различные физические явления: эффекты Штарка, Зеемана, электропоглощения, фотоупругости, электро-, магнито- и акустооптические эффекты и т. д.
Эффект Франца - Келдыша. Рассмотрим полупроводник, в котором распространяется излучение с энергией кванта hw. В случае, когда эта энергия меньше ширины запрещенной зоны (hw < hw min = AE), вещество прозрачно для падающего излучения. Если в полупроводнике создано электрическое поле Em, энергетические зоны из горизонтальных становятся наклонными (рис. 13.1). Теперь электрон получает возможность туннелировать из валентной зоны в зону проводимости через треугольный потенциальный барьер. Высота барьера равна AE, а его ширину можно оценить из следующих соображений. Разность потенци-
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 41 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed