Опт устр в РТ / ВОЛС / 1_Особенности оптического излучения
.docЛитература
-
Оптические устройства в радиотехнике: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. В.Н. Ушакова. – М.: Радиотехника,2005. – 240 с.
-
Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи информации. Аппаратура и элементы. – М., 2001. 238 с.
-
Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи/ Пер. с англ. – М., 2003. – 447 с. (есть в Интернете).
-
Шарварко В.Г. Волоконно-оптические линии связи. Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. – 170 с. (есть в Интернете).
-
Татаркина О.А. Волоконно-оптические системы передачи: Конспект лекций. – Екатеринбург: УрТИСИ ВПО «СибГУТИ», 2008. – 160 с. (есть в Интернете).
-
Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справ./ И.И. Гроднев, А.Г. Мурадян, Р.М. Шарафутдинов. - М.: Радио и связь, 1993.
Особенности оптического излучения
= 0,01..1000 мкм
= 0,38..0,78 – видимая область. 0,41; 0,7
= 0,85 – 1,68 мкм – в ВОЛС
Волновая, квантовая и геометрическая оптики.
1. Волновая оптика: Среда: , , и
Решения УМ для гармонического возбуждения
,
k = 2/ = / Vф =; Vф = c/n
Vф = /, Vгр = 1/(d/d), c2 =VгрVф
Т.к. n = n(), то присутствует частотная дисперсия: VФ = VФ().
Вектор Умова-Пойнтинга .
2. Квантовая теория – испускание и поглощение света.
Фотоны с энергией Еф и импульсом , движущегося в свободном пространстве со скоростью света с:
Еф = hf ; ,
где h= 6,63 10-34 Джс – постоянная Планка, - волновой вектор.
Еф [эВ] = 1,234/ [мкм]. (энергия потока фотонов)
Интенсивность (яркость) – количество энергии, падающей на нормально расположенную единичную площадку в телесном единичном угле за одну секунду.
Спектральная плотность энергии излучения pf – количество световой энергии в единичном объеме, приходящейся на единичный частотный интервал (pf = E/f).
Энергетический спектр – совокупность дискретных уровней (обычно в эВ, 1 эВ = 1,610 -19 Дж). N – населенность.
Возбужденные и невозбужденные состояния.
Квантовые переходы.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ, МОНОХРОМАТИЧНОСТЬ И КОГЕРЕНТНОСТЬ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Поляризация – ориентация в пространстве (эллиптическая, круговая, линейная).
Степень поляризации
,
Когерентность – согласованность протекания нескольких волновых процессов. Временная и пространственная когерентность. R() – степень временной когерентности.
Сумма двух волн
- средняя частота
lког = с - длина когерентности
Монохроматичность излучения – мера временной когерентности: f ~ 1/
Фаза волны изменяется как в продольном, так и в поперечном направлениях
При l = d/2 R(l) = 0,5 – круг диаметром d, часто используют ког
Мера пространственной когерентности – расходимость луча.
Полностью когерентное излучение:
ког = /L
Объем когерентности
Vког = lкогd2/4.