Интегральная оптика. Контрольная работа

Вариант №30

Задание №1

Призма из титаната стронция (np = 2,32) используется в качестве выходного элемента связи для вывода излучения из волновода на основе Ta2O5 (n = 2,09). Три линии (моды) наблюдаются под углами Θ = 36,5; 30,2 и 24,6 относительно поверхности волновода. Выходная поверхность призмы составляет угол Φ = 600 с поверхностью волновода, а длина волны излучения λ0 = 9030 А0. 

Чему равны значения β для этих трёх мод? 

Задание №2

Если использовать призму из рутила (np = 2,50) в качестве входного элемента связи для волновода такого же типа, как и в задаче 1.

Каков должен быть угол падения пучка излучения относительно волноводной поверхности для эффективной связи его с модой наинизшего порядка?        

Задание №3

Прямоугольная призма из титаната стронция (np = 2,32) используется в качестве входного элемента связи для ввода излучения в волновод на основе Ta2O5 (n = 2,09). Длина волны излучения λ0 = 9030А0 . Входная поверхность призмы образует с поверхностью волновода угол 450. Величина β для моды наинизшего порядка в волноводе составляет 1,40 * 105 см-1 .

Каков должен быть угол между входящим из воздуха лазерным пучком и поверхностью волновода для получения связи на моде наинизшего порядка? 

Задание №4

Решёточный элемент связи, находящийся на плоском волноводе, для волн внутри волновода может действовать, как 1800 рефлектор. 

Найти наименьшее значение периода решётки Λ, при котором решётка будет вызывать отражение моды, если её постоянная распространения β = 1,582 k , а λ0 = 0,6330 мкм. 

Задание №5

Призма из рутила (np = 2,50) используется в качестве элемента связи волновода, изготовленного из вещества с показателем преломления n = 2,09 для излучения с длиной волны λ0 = 9030 А0 на основной моде. Если постоянная распространения этой основной моды β0 = 1,44 * 105 см-1.

Какой угол γ должна составлять входная поверхность данной призмы с поверхностью волновода и какой угол Φ должен составить оптический луч внутри призмы с поверхностью волновода для достижения наиболее эффективной связи?

Задание №6

Решёточный элемент связи с периодом Λ = 0,4 мкм, расположенный на плоском волноводе из арсенида галлия GaAs, используется для введения излучения He-Ne лазера (λ0 = 1,30 мкм). Если постоянная распространения для моды наинизшего порядка в волноводе β0 = 3,6 k , какой угол должен составить луч лазера с поверхностью волновода для связи на этой моде. 

Принять, что связь осуществляется на первом порядке дифракции, т.е. │ν│=1 

Формат файла — .doc