Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Типы диэлектрических микроволноводов



Основой интегральных оптич. устройств являются пленарные волноводы (тонкоплёночные и диффузные). Тонкоплёночные волноводы формируются в виде однородной диэлектрич. плёнки толщиной h порядка длины световой волны l, нанесённой на однородную диэлектрич. подложку с более низким показателем преломления (рис. 1,а). Диффузные (или градиентные) волноводы отличаются плавным распределением показателя преломления по сечению (рис. 1,б). В этих волноводах нет чётко выраженной границы между волноводным слоем и подложкой. Изготавливаются они обычно диффузией к--л. примесей в подложку. Для передачи излучения по заданной траектории и связи между отд. элементами И. о. применяются также канальные (или полосковые) волноводы, ширина к-рых соизмерима с их толщиной (рис. 1, в). Локализация света в волноводе обусловлена полным внутренним отражением на граничных поверхностях, поэтому для осуществления волноводного режима необходимо, чтобы показатель преломления плёнки n0 был больше показателей преломления подложки n1 и среды над волноводом n2. Энергия в волноводе распространяется в виде волноводиых мод, характеризующихся определ. распределением эл--магн. поля по поперечному сечению и собственными значениями волнового вектора k=2pn*/l. Параметр n*=n0sinq (q - угол падения луча на отражающую среду), определяющий фазовую скорость оптич. поверхностной волны, играет роль эфф. показателя преломления для данной волны. В диэлектрическом волноводе с заданными параметрами n0, n1 n2 и h существует конечное число волноводных мод, определяемое дискретным рядом значений (m=1, 2, ..., М). Чем выше порядок т поверхностной волны, тем меньше её эфф. показатель преломления и сильнее проникновение её за пределы тонкой плёнки в подложку. В тонкоплёночных волноводах определяющую роль играет волноводная дисперсия, т. е. зависимость n* от относительной толщины плёнки kh. С уменьшением относительной толщины плёнки уменьшается n*, приближаясь к своему ниж. пределу n1 (обычно полагают, что n2[n1). Соответственно этому пределу существует критич. толщина плёнки (или критич. длина волны света, критич. частота w) для поверхностной волны m-ro порядка. С увеличением m на единицу критич. толщина возрастает на . Используя плёнку соответствующей толщины, можно ограничить число волноводных мод диэлектрич. волновода желательным образом. При значениях h (или w) меньше критического волноводный режим отсутствует. Пленарные линзы и призмы. Зависимость эфф. показателя преломления от толщины плёнки позволяет воздействовать на оптич. характеристики пленарных волноводов и создавать интегрально-оптич. элементы преобразования светового потока (линзы, призмы) простым уменьшением или увеличением толщины волноводного слоя. Преломление лучей может происходить за счёт увеличения (или уменьшения) показателя преломления по сечению волновода к центру или к краям. В И. о. применяются также т.н. геодезические линзы, к-рые работают за счёт прогиба волноводной плёнки в вертикальной плоскости. Траектория сфокусированных лучей в этой линзе совпадает с кратчайшими геодезич. линиями изогнутой поверхности.



 


Просмотров 502

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!