Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике презентация

Содержание

История волоконной оптики 1842 Опыт Д. Колладона и заметки Бабине 1927 Первые стеклянные волокна без оболочки 1958 Волокна с оболочкой (Б. О’Брайн, Х. Хансен) 1964 Первый волоконный лазер

Слайд 1Волоконная оптика и её использование в оптоинформатике.


История
Принцип работы оптических волоконных
световодов

(волокон)
Основные типы волокон
Технология получения
Потери в волокнах
Дисперсия волокон
Модовое двулучепреломление
Нелинейные эффекты в волокнах



Слайд 2История волоконной оптики
1842 Опыт Д. Колладона и заметки Бабине
1927 Первые стеклянные

волокна без оболочки
1958 Волокна с оболочкой (Б. О’Брайн, Х. Хансен)
1964 Первый волоконный лазер
1970 Волокно с потерями 20 дБ/км
1979 Волокно с потерями 0,2 дБ/км (1,55 мкм)
2000 «Безводное» волокно с потерями < 0,2 дБ/км

Слайд 3Эксперимент Колладона с водной струей


Слайд 4Углы полного внутреннего отражения
для разделов стекло-воздух и алмаз-воздух
Закон Снеллиуса

Критический угол полного


внутреннего отражения



Слайд 5Влияние оболочки


Слайд 6Устройство простейшего
оптического волокна
Световые пучки должны падать под углами, обеспечивающими
полное внутреннее

отражение от раздела серцевина-оболочка

Слайд 7
Основные параметры волокон
При V < 2,405 волокно одномодовое (a =2…10 мкм)
Типичное

значение
Δ ~ 0,03

Слайд 8Основные типы волокон


Слайд 9Основные типы волокон
Распространение света в градиентном волокне


Слайд 10Материалы и изготовление
SiO2
SiO2 +GeO2, P2O5


Слайд 11Модифицированный метод химического
осаждения из газовой фазы (MCVD)
изготовления заготовки


Слайд 12Оптические потери в
кварцевом волокне

Рэлеевские потери

С = 0,7 – 0,9 дБ/(км мкм4)

=

0,12 – 0,15 дБ/км
(1,55 мкм)

Слайд 13Оптические потери в новом волокне
фирмы Lucent


Слайд 14ХРОМАТИЧЕСКАЯ ДИСПЕРСИЯ
ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Формула Зельмейера
Постоянная распространения моды излучения в волокне
Дисперсионный параметр


Слайд 15Зависимость показателя преломления п и
группового показателя преломления пg
кварцевого стекла от

длины волны.

Слайд 16Зависимость дисперсионного параметра D
одномодового волокна от длины волны


Слайд 17Волокно со смещенной областью
нулевой дисперсии к 1,55 мкм


Слайд 18Способы управления волноводной дисперсией
Зависимости показателя преломления волокна от радиуса
n
r


Слайд 19Зависимость дисперсионного параметра D
от длины волны для разных типов волокон
Параметр расстройки


групповых скоростей

Длина дисперсионного
разбегания


Слайд 20Модовое двулучепреломление
Степень модового
двулучепреломления
Схема эволюции состояния поляризации света
вдоль двулучепреломляющего световода.
Сохраняющие
поляризацию
волокна


Слайд 21Нелинейные эффекты в волокнах
Индуцированная поляризация
Фазовая самомодуляция
Нелинейный показатель
преломления
Фаза оптического поля
Нелинейный набег фазы


Слайд 22Спектральное уширение в волокне вследствие
фазовой самомодуляции
Расчет
Эксперимент


Слайд 23Нелинейные эффекты в волокнах
Вынужденные рассеяния ВКР и ВРМБ.
ВКР – вынужденное комбинационное

рассеяние
ВРМБ – вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна

Лазер накачки
λP

Волокно


λP λS

λP − длина волны накачки
λS - длина волны Стокса


Слайд 24Уравнение для начального роста
стоксовой волны
IS,P – интенсивности волн Стокса и

накачки, gR – коэффициент усиления стационарного ВКР, αS,P – потери на стоксовой частоте и частоте накачки

Решение в приближении
заданной накачки

Результат численного моделирования
ВКР генерации в реальном кварцевом
волокне


Слайд 25Принципиальная схема ВКР-усилителя с
Использованием накачки на нескольких
длинах волн с

различной поляризацией.

Изоляторы
Фарадея


Слайд 26Литература
Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика.-М.: Мир, 1996.
-323 с. Раздел «Введение»


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика