Clár na nÁbhar[Folaigh][Taispeáin]
Tugtar tonnthreoir optúil ar réad fisiceach a stiúrann tonnta leictreamaighnéadacha sa speictream optúil.
Is foirmeacha tipiciúla de thonntreoraithe optúla iad tonntreoraithe tréleictreacha trédhearcacha atá comhdhéanta de phlaisteach agus de ghloine, chomh maith le snáithíní optúla.
Tá an raon spásúlachta inar féidir le solas iomadú srianta ag tonnthreoir optúil, ar gléas spásúil neamhaonchineálach é chun solas a stiúradh.
Go hiondúil, tá alt ag tonnthreoir ina bhfuil an t-innéacs athraonta níos airde ná an meán máguaird (ar a dtugtar cumhdach).
San Airteagal seo, scrúdóimid prionsabail an treoraithe tonn optúil, roinnt samplaí, agus i bhfad níos mó.
Réamhrá don treoir tonn optúil
Is iad na bloic thógála bunúsacha de ghléasanna fótóinic ná treoraithe tonnta optúla, a stiúrann, a chúplálann, a aistríonn, a roinneann, a ilphléacs agus a ilphléacsacha comharthaí optúla.
Is féidir úsáid a bhaint as teicneolaíocht phlánach, atá cosúil le micrea-leictreonaic, tonntreoraithe éighníomhacha, comhpháirteanna leictreascópacha, tarchuradóirí, glacadóirí agus leictreonaic tiomána ar aon sliseanna amháin.
Braitheann feidhmíocht feistí tonntreoraithe ar éagsúlacht fachtóirí, lena n-áirítear céimseata, tonnfhad, dáileadh tosaigh réimse, faisnéis ábhartha, agus coinníollacha tiomána leictreastatach, in ainneoin go ndearnadh staidéar agus tuiscint fhorleathan ar a bhfeidhmiú.
Sula ndéantar gadget a dhéanamh, is gá paraiméadair áirithe a thiúnadh. Toisc go bhfuil an oiread sin acmhainní ag teastáil chun sliseanna a chruthú, tá samhaltú beacht riachtanach do chiorcaid optoelectronic ar scála mór.
Insamhladh modhanna Waveguide, cúpláil mód, caillteanas, agus gnóthachan, chomh maith le tarchur comharthaí solais, i ndearadh tonnthreorach optúil.
Déantar cur síos ar an ngléas tonntreoraithe i gcuid amháin de na sonraí iontrála ag a céimseata, a fachtóirí déantúsaíochta, agus a tairisigh ábhar.
Go hidéalach, ba cheart na sonraí tonntreoraithe a ionchur ag baint úsáide as leagan amach tionscadail le bogearraí ar féidir leo paraiméadair déantúsaíochta a bhainistiú freisin.
Chun ríomhanna uimhriúla a shocrú, áirítear comhpháirt eile freisin chun sonraí a iontráil. I ndomhan foirfe, chuirfeadh córais ionchuir sonraí na ríomha uimhriúla i bhfolach nó a chuirfeadh srian orthu.
Ach ós rud é go n-úsáideann samhaltú waveguide nósanna imeachta casta uimhriúla go minic, ní mór duit a bheith eolach ar roinnt gnéithe den uimhríocht bhunúsach.
Tógtar ciorcaid fhótónacha ag baint úsáide as tonntreoraithe. Is é atá ingearach leis an mbealach feadh lár na tonntreoraithe ná an sainmhíniú ar leithead tonntreoraithe, bíodh sé socraithe nó ag athrú.
Príomhoide Bunúsach Treoraithe Tonn Optúil
Mar a léirítear sa phictiúr, is féidir coincheapa geoiméadracha nó optaic gha a úsáid chun na bunsmaointe atá mar bhonn agus thaca ag tonntreoraithe optúla a chur in iúl.
Is éard is athraonadh ann ná an próiseas trína lúbann solas a théann isteach in ábhar a bhfuil comhéifeacht athraonta níos airde aige i dtreo an ghnáthshaoil.
Smaoinigh ar chás an tsolais ag dul isteach i gloine ón aer. Cosúil leis an gcaoi a bhfuil an t-éadrom ag gluaiseacht an bealach eile, ó ghloine go haer, lean an bealach céanna agus a chlaonann ón ngnáthbhealach. Mar gheall ar shiméadracht aisiompaithe ama, bíonn sé seo mar thoradh. Is féidir gach ga san aer a mhapáil go ga sa ghloine.
Tá caidreamh duine le duine ann. Ach cailltear cuid de na gathanna solais sa ghloine mar gheall ar athraonta. Is é an machnamh inmheánach iomlán, a ghaistí an solas atá fágtha sa ghloine, an mheicníocht ag an obair.
Ag uillinn thar an uillinn chriticiúil, tá siad teagmhasach ar an teagmháil ghloine-aer. I bhfoirmlithe níos sofaisticiúla atá tógtha ar fheidhm Green, comhghaolann na gathanna breise seo le dlús stáit níos mó.
I dtreoir thréleictreach, is féidir linn an solas a ghabháil agus a threorú trí úsáid a bhaint as machnamh inmheánach iomlán. Léiríonn gathanna dearga solais dromchlaí barr agus bun an mheáin ard-innéacs.
Chomh fada agus a lúbann an leac de réir a chéile, is féidir é a threorú fiú nuair a bhíonn sé ag cuar nó ag lúbadh. Treoraítear solas feadh croí gloine ard-innéacs i gclúdach gloine innéacs níos ísle de réir an bhunphrionsabail seo i snáthoptaice.
Ní léirítear oibríocht Waveguide ach go garbh le ga-optaice. Chun cur síos lán-réimse ar thonnthreoir tréleictreach, is féidir cothromóidí Maxwell a réiteach go hanailíseach nó go huimhriúil.
Sampla de Optúil waveguide
B'fhéidir gurb iad tonntreoraithe leac tréleictreach, ar a dtugtar tonntreoraithe plánacha freisin, an cineál tonntreoraithe optúla is bunúsaí.
Níl sna grátaí tonntreoraithe eagraithe, scagairí fuaimiúla snáthoptaice, agus modhnóirí ach dornán feiste ar-sliseanna ar féidir leo tonntreoraithe leac a úsáid mar gheall ar a simplíocht.
Is minic a úsáidtear tonntreoraithe leac mar mhúnlaí bréagán.
Cuirtear trí shraith ábhar, gach ceann acu le tairiseach tréleictreach ar leith, le chéile chun an tonnthreoir leac a fhoirmiú, ar féidir leis síneadh ar feadh tréimhse éiginnte i dtreonna comhthreomhar leis na comhéadain eatarthu.
Má tá innéacs athraonta níos airde ag an gciseal lárnach ná na sraitheanna seachtracha, cuimsítear solas sa chiseal lár trí mhachnamh inmheánach iomlán.
Roinnt samplaí den treoir thonn 2thoiseach
Treoraí tonn stiall
Go bunúsach, is é stiall den chiseal atá brú isteach idir sraitheanna cumhdaigh an rud atá mar threoir-thonn stiallacha.
Tá ciseal treorach an tonnthreoraithe leac srianta sa dá threo trasna seachas i gceann amháin, agus mar thoradh air sin tá an sampla is simplí de thonnthreoir dronuilleogach. Úsáideann ciorcaid chomhtháite optúla agus dé-óid léasair araon tonntreoracha dronuilleogacha.
Is minic a fheidhmíonn siad mar bhunús do chodanna optúla cosúil le hidirmhéadair Mach-Zehnder agus ilphléacsóirí rannáin tonnfhaid. Go minic, úsáidtear tonntreoraithe optúla dronuilleogacha chun cuasanna dé-óid léasair a thógáil.
Úsáidtear teicníocht phlánach de ghnáth chun tonntreoracha optúla a chruthú le cruth dronuilleogach.
Treoraí tonn rib
I waveguide rib, is é an ciseal treorach go bunúsach leac le stiall (nó stiallacha iolracha) forleagtha ar a bharr.
I struchtúir easnacha ilchiseal, is féidir luí seoil gar-aontacht a dhéanamh chomh maith leis an tonn a choimeád i dhá thoise i dtreoirlínte easnacha.
Treoraí tonnchriostail fótónach agus treoir thonndheighilte
Ar feadh a gcosán iomadaithe, is gnách go gcoimeádann tonntreoraithe optúla trasghearradh seasta. Is é seo an cás, mar shampla, le stiallacha agus tonntreoraithe easnacha.
Trí úsáid a bhaint as modhanna Bloch mar a thugtar orthu, is féidir éagsúlachtaí tréimhsiúla a bheith ag tonntreoraithe ina dtrasghearradh agus fós solas a tharchur gan aon chaillteanas.
Aicmítear na tonntreoraithe seo mar thonntreoraithe criostail fhótónacha (le patrúnú 2D nó 3D) nó mar thonntreoraithe deighilte (le patrúnú 1D feadh threo an iomadaithe).
Treoraí tonn inscríofa léasair
Is é an tionscal fótóinic an áit is úsáidí do thonnthreoraithe optúla. Is féidir comhtháthú a dhéanamh idir sliseanna leictreacha agus snáithíní optúla trí na tonntreoraithe a chur ar bun sa spás 3D.
Is féidir modh aonair solais infridhearg ag tonnfhaid teileachumarsáide a iomadú trí úsáid a bhaint as tonntreoracha den sórt sin, a chuirtear ar bun freisin chun comharthaí optúla a iompar idir suíomhanna ionchuir agus aschuir ar fíorbheagán caillteanais.
Úsáideann optúla waveguide
I gcóras cumarsáide, craolacháin agus radair micreathonn, is líne beatha leictreamaighnéadach é tonnthreoir. Déantar tonnthreoir as píopa miotail nó feadán atá dronuilleogach nó sorcóireach.
Leathnaíonn an réimse leictreamaighnéadach go fadaimseartha. Is iad antennas adharca agus mias na feidhmchláir tonntreoraithe is tipiciúla.
Snáithín optúil - an treoir thonn é?
Is féidir machnamh a dhéanamh ar mhachnamh inmheánach iomlán, a rialaíonn an chaoi a bhfeidhmíonn snáithíní optúla, mar thonnthreoir solais.
Más mó an uillinn ionsaithe ná an uillinn chriticiúil, tarlaíonn machnamh inmheánach iomlán nuair a bhuaileann tonn iomadaithe an teorainn idir dhá ábhar éagsúla.
Conclúid
Mar fhocal scoir, is éard atá i dtreoir thonn optúil ná struchtúr a “treoraíonn” tonn solais trína chosc ó thaisteal i dtreo eile seachas an treo a theastaíonn. Sa tionscal leighis, is minic a úsáidtear snáithíní optúla le haghaidh diagnóis agus teiripe.
Is féidir snáitheanna solúbtha déanta as snáithíní optúla a chur isteach sna scamhóga, sna hartairí fola agus in orgáin eile. I bhfeadán fada amháin tá dhá bheart de shnáithíní snáthoptaice laistigh d'ionscóp, feiste leighis.
Cruthaítear pictiúr mionsonraithe trí sholas a dhíriú i dtreo an fhíocháin atá á thástáil i mbeart amháin agus solas a fhrithchaitear a fháil uaidh sa bheartán eile. Is féidir ionscóp a dhéanamh chun codanna coirp nó hailt áirithe a scrúdú, mar na glúine.
Leave a Reply