Atọka akoonu[Fipamọ][Ifihan]
Nkan ti ara ti o ndari awọn igbi itanna eleto ni iwoye opiti ni a pe ni itọsọna igbi oju opitika.
Sihin dielectric waveguides kq ti ṣiṣu ati gilasi, bi daradara bi opitika okun, ni o wa aṣoju fọọmu ti opitika waveguides.
Iwọn aaye ninu eyiti ina le tan ni ihamọ nipasẹ itọsọna igbi oju opitika, eyiti o jẹ ẹrọ aibikita aaye fun didari ina.
Ni deede, itọsọna igbi ni apakan nibiti itọka itọka ti ga ju alabọde agbegbe lọ (ti a npe ni cladding).
Nínú àpilẹkọ yìí, a máa ṣàyẹ̀wò àwọn ìlànà ìpìlẹ̀ ìgbì òkun, àwọn àpẹẹrẹ díẹ̀, àti púpọ̀ sí i.
Ifihan to opitika waveguide
Awọn bulọọki ile ipilẹ ti awọn ẹrọ photonic jẹ awọn itọsọna igbi opiti, eyiti o taara, tọkọtaya, yipada, pin, multiplex, ati awọn ifihan agbara opiti demultiplex.
Lilo imọ-ẹrọ planar, eyiti o jọra si microelectronics, awọn itọsọna igbi palolo, awọn paati elekitiroti, awọn atagba, awọn olugba, ati ẹrọ itanna awakọ ni gbogbo rẹ le ni idapo sori chirún kan.
Iṣiṣẹ ti awọn ẹrọ iṣipopada da lori ọpọlọpọ awọn ifosiwewe, pẹlu geometry, gigun gigun, pinpin aaye ibẹrẹ, alaye ohun elo, ati awọn ipo awakọ electrooptic, botilẹjẹpe iṣẹ ṣiṣe wọn ti ṣe iwadi lọpọlọpọ ati loye.
Ṣaaju ṣiṣe ẹrọ, awọn paramita kan nilo lati wa ni aifwy. Nitoripe ọpọlọpọ awọn orisun ni a nilo lati ṣẹda chirún kan, awoṣe deede jẹ pataki fun awọn iyika optoelectronic iwọn-nla.
Awọn ipo Waveguide, isọpọ ipo, ipadanu, ati ere, bakanna bi gbigbe awọn ifihan agbara ina, gbogbo wọn jẹ afarawe ni apẹrẹ waveguide opitika.
Ẹrọ waveguide jẹ apejuwe ni apakan kan ti data titẹsi nipasẹ jiometirika rẹ, awọn ifosiwewe iṣelọpọ, ati awọn ohun elo ohun elo.
Awọn data waveguide yẹ ki o jẹ titẹ sii ni pipe nipa lilo ifilelẹ iṣẹ akanṣe pẹlu sọfitiwia ti o tun le ṣakoso awọn aye iṣelọpọ.
Fun eto awọn iṣiro nọmba, titẹ data sii tun pẹlu paati miiran. Ni agbaye pipe, awọn ọna ṣiṣe titẹ sii yoo tọju tabi ni ihamọ awọn pato ti iṣiro nọmba.
Ṣugbọn niwọn igba ti iṣapẹẹrẹ igbi igbi nigbagbogbo n lo awọn ilana iṣiro idiju, o nilo lati faramọ pẹlu awọn eroja diẹ ninu awọn nọmba ti o wa labẹ.
Awọn iyika Photonic ni a ṣe ni lilo awọn itọsọna igbi. Papẹndikula si ipa-ọna lẹgbẹẹ ile-igbimọ igbi ni itumọ ti iwọn iṣipopada, boya ti o wa titi tabi iyipada.
Ipilẹ Oludari ti Optical waveguide
Bi o ṣe han ninu aworan, awọn imọran jiometirika tabi awọn opiti ray le ṣee lo lati sọ awọn imọran ipilẹ ti o ṣe atilẹyin awọn itọsọna igbi opitika.
Refraction jẹ ilana nipasẹ eyiti ina ti o wọ inu ohun elo ti o ni itọka itọka ti o ga julọ n tẹ si ọna deede.
Wo ọran ti ina ti nwọle gilasi lati afẹfẹ. Iru si bi ina ti nlọ ni ọna miiran, lati gilasi si afẹfẹ, tẹle ipa ọna kanna ati yapa lati deede. Nitori asami-iyipada akoko, awọn abajade yii. O ṣee ṣe lati ya aworan kọọkan ni afẹfẹ si ray kan ninu gilasi.
Ibasepo ọkan-si-ọkan wa. Ṣugbọn diẹ ninu awọn ina ina ti o wa ninu gilasi ti padanu nitori ifasilẹ. Lapapọ iṣaro inu inu, eyiti o dẹkun ina to ku ninu gilasi, jẹ ẹrọ ni iṣẹ.
Ni igun kan lori igun pataki, wọn jẹ iṣẹlẹ lori olubasọrọ gilasi-air. Ni diẹ fafa formulations itumọ ti lori Green ká iṣẹ, wọnyi afikun egungun correlate si kan ti o tobi iwuwo ti ipinle.
Ninu itọsọna igbi dielectric, a le gba ati ṣe itọsọna ina nipasẹ lilo iṣaro inu inu lapapọ. Awọn egungun ina pupa tan imọlẹ si oke ati isalẹ oke alabọde atọka giga.
Niwọn igba ti pẹlẹbẹ naa ba n tẹ diẹdiẹ, o le ṣe itọsọna paapaa nigbati o ba tẹ tabi tẹ. Imọlẹ ni itọsọna pẹlu mojuto gilasi atọka giga ni didi gilasi atọka kekere ni ibamu si ipilẹ ipilẹ yii ni awọn opiti okun.
Iṣiṣẹ Waveguide jẹ afihan aijọju nikan nipasẹ awọn opiti ray. Fun apejuwe aaye ni kikun ti itọsọna igbi dielectric, awọn idogba Maxwell le ṣee yanju ni itupalẹ tabi nọmba.
Apeere ti opitika waveguide
Awọn itọsona igbi okuta pẹlẹbẹ Dielectric, ti a tun mọ si awọn itọsọna igbi planar, jẹ boya iru ipilẹ julọ ti awọn itọsọna igbi opitika.
Awọn gratings waveguide ti a ṣe akojọpọ, awọn asẹ acousto-optic, ati awọn modulators jẹ diẹ ninu awọn ẹrọ lori-chip ti o le lo awọn itọsọna igbi pẹlẹbẹ nitori irọrun wọn.
Awọn itọsona igbi Slab tun jẹ lilo nigbagbogbo bi awọn awoṣe isere.
Awọn ipele mẹta ti awọn ohun elo, ọkọọkan ti o ni iyasọtọ dielectric kan pato, ni idapo lati ṣe itọsọna igbi ti pẹlẹbẹ, eyiti o le fa titilai ni awọn itọnisọna ni afiwe si awọn atọkun laarin wọn.
Ti o ba ti aringbungbun Layer ni o ni kan ti o ga refractive atọka ju awọn lode fẹlẹfẹlẹ, ina ti wa ni ti o wa ninu aarin Layer nipasẹ lapapọ ti abẹnu otito.
Diẹ ninu awọn apẹẹrẹ ti 2-onisẹpo waveguide
Rinhoho waveguide
Ni ipilẹ, ila kan ti Layer ti a fun pọ laarin awọn ipele ifọṣọ jẹ ohun ti o jẹ itọsọna igbi ṣiṣan.
Layer itoni waveguide pẹlẹbẹ ti wa ni ihamọ ni awọn itọsona ifa mejeeji kuku ju ẹyọkan lọ, Abajade ni apẹẹrẹ ti o rọrun julọ ti itọsọna igbi onigun. Mejeeji awọn iyika opiti ti a ṣepọ ati awọn diodes laser lo awọn itọsọna igbi onigun.
Wọn nigbagbogbo ṣiṣẹ bi ipilẹ fun awọn ẹya opiti gẹgẹbi awọn interferometers Mach-Zehnder ati awọn ọpọ awọn onipinpin igbi gigun. Ni ọpọlọpọ igba, awọn itọsọna igbi opiti onigun ni a lo lati kọ awọn cavities ti awọn diodes lesa.
Ilana ero kan ni igbagbogbo lo lati ṣẹda awọn itọsọna igbi oju opitika pẹlu apẹrẹ onigun.
Rib waveguide
Ninu itọsọna igbi iha kan, Layer didari jẹ pataki okuta pẹlẹbẹ kan pẹlu rinhoho (tabi awọn ila pupọ) ti a bò lori rẹ.
Ni awọn ẹya igbẹ-ọpọ-Layer, itimole isokan ṣee ṣe bi daradara bi itimole igbi ni awọn iwọn meji ni awọn itọsọna igbi riru.
Photonic gara waveguide ati segmented waveguide
Ni ọna itọjade wọn, awọn itọsọna igbi opiti nigbagbogbo tọju apakan agbelebu igbagbogbo. Eyi ni ipo, fun apẹẹrẹ, pẹlu ṣiṣan ati awọn itọsọna igbi iha.
Nipa lilo awọn ipo ti a pe ni Bloch, awọn itọsọna igbi tun le ni awọn iyatọ igbakọọkan ni apakan agbelebu wọn ati sibẹsibẹ tan imọlẹ laisi pipadanu eyikeyi.
Awọn itọsọna igbi wọnyi jẹ tito lẹtọ bi awọn itọsọna igbi kirisita photonic (pẹlu ilana 2D tabi ilana 3D) tabi awọn itọsọna igbi ti a pin (pẹlu ilana 1D kan pẹlu itọsọna ti ikede).
Lesa-akọsilẹ waveguide
Ile-iṣẹ photonics ni ibi ti awọn itọsọna igbi opitika ti wulo julọ. Iṣepọ laarin awọn eerun itanna ati awọn okun opiti jẹ ṣee ṣe nipasẹ siseto awọn itọsọna igbi ni aaye 3D.
Ipo kan ti ina infurarẹẹdi ni awọn iwọn gigun ti ibaraẹnisọrọ le ṣe ikede nipa lilo iru awọn itọsọna igbi, eyiti o tun ṣeto lati gbe awọn ifihan agbara opiti laarin awọn titẹ sii ati awọn aaye iṣelọpọ pẹlu pipadanu pupọ.
Opitika waveguide ipawo
Ni awọn ibaraẹnisọrọ makirowefu, igbohunsafefe, ati awọn eto radar, itọnisọna igbi jẹ laini ifunni itanna. Itọsọna igbi jẹ lati inu paipu irin tabi tube ti o jẹ onigun mẹrin tabi iyipo.
Aaye itanna ti ntan ni gigun. Awọn eriali iwo ati satelaiti jẹ awọn ohun elo igbi ti o jẹ aṣoju julọ.
Okun oju-o jẹ itọnisọna igbi bi?
Lapapọ iṣaro inu inu, eyiti o ṣe akoso bi okun opiti ṣe n ṣiṣẹ, ni a le ronu bi itọsọna igbi ina.
Ti igun isẹlẹ ba tobi ju igun to ṣe pataki, iṣaro inu inu lapapọ waye nigbati igbi ti ikede ba pade aala laarin awọn ohun elo oriṣiriṣi meji.
ipari
Ni ipari, itọsọna igbi opiti jẹ eto ti o “ṣe itọsọna” igbi ina nipasẹ idilọwọ rẹ lati rin irin-ajo ni ọna ti o yatọ ju eyiti o fẹ lọ. Ni ile-iṣẹ iṣoogun, awọn okun opiti nigbagbogbo nlo fun ayẹwo mejeeji ati itọju ailera.
Awọn okun to rọ ti a ṣe ti awọn okun opiti le wa ni gbe sinu ẹdọforo, awọn iṣọn ẹjẹ, ati awọn ara miiran. tube gigun kan ni awọn idii meji ti awọn okun opiki inu endoscope kan, ẹrọ iṣoogun kan.
Aworan alaye ti ṣẹda nipasẹ didari ina si ọna tisọ labẹ idanwo ni lapapo kan lakoko gbigba ina ti o tan imọlẹ lati inu akopọ miiran. Endoscopes le ṣee ṣe lati ṣayẹwo awọn ẹya ara tabi awọn isẹpo, gẹgẹbi awọn ekun.
Fi a Reply