பொருளடக்கம்[மறை][காட்டு]
ஒளியியல் நிறமாலையில் மின்காந்த அலைகளை இயக்கும் ஒரு இயற்பியல் பொருள் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது.
பிளாஸ்டிக் மற்றும் கண்ணாடி மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் ஆகியவற்றால் ஆன வெளிப்படையான மின்கடத்தா அலை வழிகாட்டிகள் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகளின் பொதுவான வடிவங்களாகும்.
ஒளி பரவக்கூடிய இடஞ்சார்ந்த வரம்பு ஒரு ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டியால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒளியை இயக்குவதற்கான இடஞ்சார்ந்த ஒத்திசைவற்ற சாதனமாகும்.
பொதுவாக, அலை வழிகாட்டி ஒரு பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, அங்கு ஒளிவிலகல் குறியீடானது சுற்றியுள்ள ஊடகத்தை விட அதிகமாக இருக்கும் (கிளாடிங் எனப்படும்).
இந்த கட்டுரையில், ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டியின் கொள்கைகள், சில எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் பலவற்றை ஆராய்வோம்.
ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி அறிமுகம்
ஃபோட்டானிக் சாதனங்களின் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகள் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகளாகும், அவை நேரடி, ஜோடி, மாறுதல், பிரித்தல், மல்டிபிளக்ஸ் மற்றும் டெமல்டிபிளக்ஸ் ஆப்டிகல் சிக்னல்கள்.
மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ், செயலற்ற அலை வழிகாட்டிகள், எலக்ட்ரோப்டிக் பாகங்கள், டிரான்ஸ்மிட்டர்கள், ரிசீவர்கள் மற்றும் டிரைவிங் எலக்ட்ரானிக்ஸ் போன்றவற்றைப் போன்ற பிளானர் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு சிப்பில் இணைக்க முடியும்.
அலை வழிகாட்டி சாதனங்களின் செயல்திறன், வடிவியல், அலைநீளம், ஆரம்ப புல விநியோகம், பொருள் தகவல் மற்றும் எலக்ட்ரோப்டிக் டிரைவிங் நிலைமைகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது.
ஒரு கேஜெட்டை உருவாக்கும் முன், சில அளவுருக்கள் டியூன் செய்யப்பட வேண்டும். ஒரு சிப்பை உருவாக்க பல ஆதாரங்கள் தேவைப்படுவதால், பெரிய அளவிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்டுகளுக்கு துல்லியமான மாடலிங் அவசியம்.
அலை வழிகாட்டி முறைகள், பயன்முறை இணைப்பு, இழப்பு மற்றும் ஆதாயம், அத்துடன் ஒளி சமிக்ஞைகளின் பரிமாற்றம் அனைத்தும் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி வடிவமைப்பில் உருவகப்படுத்தப்படுகின்றன.
அலை வழிகாட்டி சாதனம் அதன் வடிவவியல், உற்பத்தி காரணிகள் மற்றும் பொருள் மாறிலிகள் மூலம் நுழைவுத் தரவின் ஒரு பிரிவில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.
அலை வழிகாட்டி தரவு, உற்பத்தி அளவுருக்களை நிர்வகிக்கக்கூடிய மென்பொருளுடன் கூடிய திட்ட அமைப்பைப் பயன்படுத்தி உள்ளீடு செய்யப்பட வேண்டும்.
எண் கணக்கீடுகளை அமைப்பதற்கு, தரவை உள்ளிடுவது மற்றொரு கூறுகளையும் உள்ளடக்கியது. ஒரு சரியான உலகில், உள்ளீட்டு அமைப்புகள் எண் கணக்கீட்டின் பிரத்தியேகங்களை மறைக்கும் அல்லது கட்டுப்படுத்தும்.
ஆனால் அலை வழிகாட்டி மாடலிங் அடிக்கடி சிக்கலான எண் நடைமுறைகளைப் பயன்படுத்துவதால், அடிப்படை எண்களின் சில கூறுகளை நீங்கள் நன்கு அறிந்திருக்க வேண்டும்.
ஃபோட்டானிக் சுற்றுகள் அலை வழிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன. அலை வழிகாட்டி மையத்தில் உள்ள பாதைக்கு செங்குத்தாக இருப்பது அலை வழிகாட்டியின் அகலத்தின் வரையறை, நிலையானது அல்லது மாறுவது.
ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டியின் அடிப்படை முதன்மை
படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளின் அடிப்படையிலான அடிப்படை யோசனைகளை வெளிப்படுத்த வடிவியல் அல்லது கதிர் ஒளியியல் கருத்துக்கள் பயன்படுத்தப்படலாம்.
ஒளிவிலகல் என்பது அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட ஒரு பொருளுக்குள் நுழையும் ஒளி இயல்பானதை நோக்கி வளைக்கும் செயல்முறையாகும்.
காற்றில் இருந்து கண்ணாடிக்குள் ஒளி நுழைவதைக் கவனியுங்கள். கண்ணாடியிலிருந்து காற்றுக்கு ஒளி எவ்வாறு வேறு வழியில் நகர்கிறது என்பதைப் போலவே, அதே வழியைப் பின்பற்றி வழக்கத்திலிருந்து விலகுகிறது. நேர-தலைகீழ் சமச்சீர் காரணமாக, இது விளைகிறது. காற்றில் உள்ள ஒவ்வொரு கதிரையும் கண்ணாடியில் உள்ள ஒரு கதிர் வரை வரைபடமாக்க முடியும்.
ஒருவருக்கு ஒருவர் உறவுமுறை உள்ளது. ஆனால் ஒளிவிலகல் காரணமாக கண்ணாடியில் உள்ள சில ஒளிக்கதிர்கள் தவறவிடப்படுகின்றன. மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு, கண்ணாடியில் மீதமுள்ள ஒளியைப் பிடிக்கிறது, இது வேலை செய்யும் பொறிமுறையாகும்.
முக்கியமான கோணத்தில் ஒரு கோணத்தில், அவை கண்ணாடி-காற்று தொடர்பில் ஏற்படும். பசுமையின் செயல்பாட்டின் மீது கட்டமைக்கப்பட்ட அதிநவீன சூத்திரங்களில், இந்த கூடுதல் கதிர்கள் மாநிலங்களின் பெரிய அடர்த்தியுடன் தொடர்புபடுத்துகின்றன.
மின்கடத்தா அலை வழிகாட்டியில், மொத்த உள் பிரதிபலிப்பைப் பயன்படுத்தி ஒளியைப் பிடிக்கவும் இயக்கவும் முடியும். சிவப்பு ஒளிக் கதிர்கள் உயர் குறியீட்டு ஊடகத்தின் மேல் மற்றும் கீழ் பரப்புகளில் பிரதிபலிக்கின்றன.
ஸ்லாப் படிப்படியாக வளைக்கும் வரை, அது வளைந்தாலும் அல்லது வளைந்தாலும் கூட அதை இயக்க முடியும். ஒளியிழை ஒளியியல் இந்த அடிப்படைக் கொள்கையின்படி குறைந்த குறியீட்டு கண்ணாடி உறையில் உயர் குறியீட்டு கண்ணாடி மையத்தில் ஒளி வழிநடத்தப்படுகிறது.
அலை வழிகாட்டி செயல்பாடு கதிர் ஒளியியலால் மட்டுமே தோராயமாக சித்தரிக்கப்படுகிறது. மின்கடத்தா அலை வழிகாட்டியின் முழு-புல விளக்கத்திற்கு, மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் பகுப்பாய்வு ரீதியாகவோ அல்லது எண்ணாகவோ தீர்க்கப்படலாம்.
ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டியின் எடுத்துக்காட்டு
மின்கடத்தா ஸ்லாப் அலை வழிகாட்டிகள், பிளானர் அலை வழிகாட்டிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, ஒருவேளை மிக அடிப்படையான ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகளாக இருக்கலாம்.
வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அலை வழிகாட்டிகள், ஒலி-ஒளி வடிப்பான்கள் மற்றும் மாடுலேட்டர்கள் ஆகியவை அவற்றின் எளிமை காரணமாக ஸ்லாப் அலை வழிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தக்கூடிய சில ஆன்-சிப் சாதனங்களாகும்.
ஸ்லாப் அலை வழிகாட்டிகள் அடிக்கடி பொம்மை மாதிரிகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மூன்று அடுக்கு பொருட்கள், ஒவ்வொன்றும் ஒரு தனித்த மின்கடத்தா மாறிலியைக் கொண்டு, ஸ்லாப் அலை வழிகாட்டியை உருவாக்க ஒன்றிணைக்கப்படுகின்றன, அவை அவற்றுக்கிடையே உள்ள இடைமுகங்களுக்கு இணையான திசைகளில் காலவரையின்றி நீட்டிக்க முடியும்.
மத்திய அடுக்கு வெளிப்புற அடுக்குகளை விட அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டிருந்தால், மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு மூலம் நடுத்தர அடுக்கில் ஒளி அடங்கியுள்ளது.
2-பரிமாண அலை வழிகாட்டியின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்
கீற்று அலை வழிகாட்டி
அடிப்படையில், கிளாடிங் லேயர்களுக்கு இடையில் பிழியப்பட்ட லேயரின் ஒரு துண்டுதான் ஸ்ட்ரிப் அலை வழிகாட்டியை உருவாக்குகிறது.
ஸ்லாப் அலை வழிகாட்டியின் வழிகாட்டும் அடுக்கு ஒரு செவ்வக அலை வழிகாட்டியின் எளிய உதாரணத்தை விளைவித்து, இரண்டு குறுக்கு திசைகளிலும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் சுற்றுகள் மற்றும் லேசர் டையோட்கள் இரண்டும் செவ்வக அலை வழிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
அவை அடிக்கடி Mach-Zehnder interferometers மற்றும் அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சர்கள் போன்ற ஆப்டிகல் பாகங்களுக்கு அடித்தளமாகச் செயல்படுகின்றன. பல நேரங்களில், லேசர் டையோட்களின் குழிகளை உருவாக்க செவ்வக ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
செவ்வக வடிவத்துடன் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகளை உருவாக்க ஒரு பிளானர் நுட்பம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
விலா அலை வழிகாட்டி
ஒரு விலா அலை வழிகாட்டியில், வழிகாட்டும் அடுக்கு என்பது ஒரு ஸ்லாப் ஆகும், அதன் மேல் ஒரு துண்டு (அல்லது பல கீற்றுகள்) மேலெழுதப்பட்டுள்ளது.
பல அடுக்கு விலா எலும்பு அமைப்புகளில், விலா அலை வழிகாட்டிகளில் இரு பரிமாணங்களில் அலையை அடைத்து வைப்பது போல, ஒற்றுமைக்கு அருகில் அடைப்பு சாத்தியமாகும்.
ஃபோட்டானிக் படிக அலை வழிகாட்டி மற்றும் பிரிக்கப்பட்ட அலை வழிகாட்டி
அவற்றின் பரவல் பாதையில், ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகள் பொதுவாக ஒரு நிலையான குறுக்குவெட்டை வைத்திருக்கின்றன. உதாரணமாக, ஸ்ட்ரிப் மற்றும் ரிப் அலை வழிகாட்டிகளின் நிலைமை இதுதான்.
Bloch முறைகள் என்று அழைக்கப்படுவதைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அலை வழிகாட்டிகள் அவற்றின் குறுக்குவெட்டில் அவ்வப்போது மாறுபாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் எந்த இழப்பும் இல்லாமல் ஒளியைக் கடத்தும்.
இந்த அலை வழிகாட்டிகள் ஃபோட்டானிக் படிக அலை வழிகாட்டிகள் (2D அல்லது 3D வடிவத்துடன்) அல்லது பிரிக்கப்பட்ட அலை வழிகாட்டிகள் (பரப்பு திசையில் 1D வடிவத்துடன்) என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
லேசர் பொறிக்கப்பட்ட அலை வழிகாட்டி
ஃபோட்டானிக்ஸ் துறையில் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். 3D இடத்தில் அலை வழிகாட்டிகளை அமைப்பதன் மூலம் மின் சில்லுகள் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர்களுக்கு இடையே ஒருங்கிணைப்பு சாத்தியமாகிறது.
தொலைத்தொடர்பு அலைநீளங்களில் உள்ள அகச்சிவப்பு ஒளியின் ஒற்றைப் பயன்முறையானது இத்தகைய அலை வழிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தி பரப்பப்படலாம், அவை உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டுத் தளங்களுக்கு இடையே ஒளியியல் சமிக்ஞைகளை மிகக் குறைந்த இழப்புடன் எடுத்துச் செல்லும் வகையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன.
ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி பயன்படுத்துகிறது
மைக்ரோவேவ் தகவல்தொடர்புகள், ஒளிபரப்பு மற்றும் ரேடார் அமைப்புகளில், அலை வழிகாட்டி என்பது ஒரு மின்காந்த ஊட்டக் கோடு. ஒரு அலை வழிகாட்டி என்பது செவ்வக அல்லது உருளை வடிவ உலோகக் குழாய் அல்லது குழாயிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது.
மின்காந்த புலம் நீளமாக பரவுகிறது. ஹார்ன் மற்றும் டிஷ் ஆண்டெனாக்கள் மிகவும் பொதுவான அலை வழிகாட்டி பயன்பாடுகள்.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் - இது அலை வழிகாட்டியா?
ஆப்டிகல் ஃபைபர் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை நிர்வகிக்கும் மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு, ஒரு ஒளி அலை வழிகாட்டியாகக் கருதப்படலாம்.
நிகழ்வுகளின் கோணம் முக்கிய கோணத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், பரவும் அலை இரண்டு வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள எல்லையை சந்திக்கும் போது மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு ஏற்படுகிறது.
தீர்மானம்
முடிவில், ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி என்பது ஒரு ஒளி அலையை "வழிகாட்டுகிறது", அது விரும்பியதை விட வேறு திசையில் பயணிப்பதைத் தடுக்கிறது. மருத்துவத் துறையில், ஆப்டிகல் ஃபைபர்கள் நோயறிதல் மற்றும் சிகிச்சை ஆகிய இரண்டிற்கும் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஒளியியல் இழைகளால் செய்யப்பட்ட நெகிழ்வான இழைகள் நுரையீரல், இரத்த தமனிகள் மற்றும் பிற உறுப்புகளில் வைக்கப்படலாம். ஒரு நீண்ட குழாய் ஒரு மருத்துவ சாதனமான எண்டோஸ்கோப்பிற்குள் இரண்டு மூட்டை ஆப்டிக் ஃபைபர்களைக் கொண்டுள்ளது.
ஒரு மூட்டையில் சோதனையின் கீழ் உள்ள திசுக்களை நோக்கி ஒளியை செலுத்துவதன் மூலம் ஒரு விரிவான படம் உருவாக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் மற்ற மூட்டையில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளியைப் பெறுகிறது. முழங்கால்கள் போன்ற சில உடல் பாகங்கள் அல்லது மூட்டுகளை ஆய்வு செய்ய எண்டோஸ்கோப்களை உருவாக்கலாம்.
ஒரு பதில் விடவும்