Физические основы распространения излучения в световоде

Световод (волновод) - оптический элемент, предназначенный для пространственного ограничения светового излучения, распространяющегося в заданном направлении. Форма поперечного сечения световода может быть прямоугольной, квадратной, круглой, эллиптической и т. п. Наибольшее распространение получили световоды с круглым и эллиптическим сечениями. Световоды, представляющие собой тонкие стеклянные или кварцевые нити, часто называют оптическими волокнами.

По волокну могут распространяться меридиональные лучи (лучи, пересекающие ось волокна) и косые лучи (не пересекающие ось). Полное рассмотрение теории распространения света в волноводах достаточно сложно и трудоёмко [1, 2].

Согласно закону преломления света на границе раздела двух диэлектрических прозрачных сред (рисунок 1)

, (1)

где nос - показатель преломления среды, контактирующей с входным торцом световода; nс - показатель преломления сердцевины световода.

Распространение излучения в световоде основано на явлении полного внутреннего отражения (ПВО) на границе сердцевины и оболочки.

ПВО осуществляется, если свет отражается от оптически менее плотной среды (nc > nо) и если угол падения на границе раздела превышает критическое значение

(2)

При полном отражении интенсивность отражённого луча равна интенсивности падающего.

Рисунок 1 - Схема распространения лучей света в световоде

Более полное рассмотрение явления ПВО показывает, что происходит проникновение световой волны во вторую среду (явление нарушенного полного внутреннего отражения - НПВО).

Прочтите также:

Система ограничения доступа к компьютеру с использованием электронных ключей
контроллер электронный ключ доступ В данном курсовом проекте поставлена задача разработать специализированный контроллер, обеспечивающий контролируемый доступ к персона ...

Спутниковые системы телефонной связи и передачи данных
Спутниковая радиосвязь - это космическая радиосвязь между земными радиостанциями, осуществляемая путем ретрансляции радиосигналов через один или несколько спутников земли. Спутниковый ре ...

Система сбора и обработки информации
Бурное развитие науки и промышленности, неудержимый рост объемов поступающей информации привели к тому, что человек оказался не в состоянии воспринять и перерабатывать все, ему предназн ...

Основные разделы

2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru