Способ ввода плоского фронта оптического излучения в волновод
Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет увеличить диапазон углов ввода излучения в волновод. На волноводе 1 выполнена дифракционная решетка 2 определенной длины, обусловленной длиной волны излучения, углом его ввода, а также числом мод волновода. Плоский фронт оптического излучения 3 направляется на решетку 2 под углом синхронизации. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИ-1ЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (58 4 С 02 В 6/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4040226/24-1 О (22) 24. 03. 86 (46) 23.08. 88. Бюл. У 31 (72) Л.Н.Дерюгин, А.Н.Осовицкий, В.Н.Малыш, A. К.Лычагин и M ° В. Сотина (53) 621. 853. 373 (088. 8) (56) Патент СНА Ф 3674335, кл. G 02 В 6/00.
Оптика и спектроскойия, 1976, т. 41, Ф 3, с. 470.
ÄÄSUÄÄ 1418634 А1 (54) СПОСОБ ВВОДА ПЛОСКОГО ФРОНТА
ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ВОЛНОВОД (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет увеличить диапазон углов ввода излучения в волновод. На волноводе 1 выполнена дифракционная решетка 2 определенной длины, обусловленной длиной волны излучения, углом его ввода, а также числом мод волновода.
Плоский фронт оптического излучения
3 направляется на решетку 2 под углом синхронизации. 1 ил.
1418634
Изобретение относится к оптическому приборо строек ию, B частности к системам оптической связи и обработки информации. а точнее к способам и устройствам ввода световога излучения в оптические волновоцные системы, Целью изобретения является увеличение диапазона углов ввода излуче- 10 ния в волковод.
На чертеже пока" àíà схема ввода
ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕКИЯ.
Схема, реализующая предлагаемый споco6) сОцержит БолкОБОд 1, Б кОтО рый может распространяться N мод, и дифракционкую решетку 2, Быполкен-" кую на Болководе, Реыетка имеет дли ну L,ïeðèoä Л и амплитуцу 2".
Способ реализуется следующим об20 разом.
Оптическое излучение 3 с длиной с падает ка дифракционную решетку под углом,. отсчитываемым от нормали к поверхности волновода. Эффектив- 25
HElA ввод B TA-Eo моду волководной системы осуществляется при выполнении двух условий. Во-первых,, величина фазового замедления этой моды у и значения указанных араметров Л, g,„ должны удовлетворять соотношению. .
Во Bторых амппи удд дифрдкциок
::ой реше fE;I-.. сдязд1-H. г ее длиной сле.дующим выражением:
1,25, 1 Т,л3
40 где f (у,, A) — функция параметров вол—
-oBopa и периода решетки.
Гсли выполнены условия (1) и (2),, то при угле падения волны 6 происхоо дит эффективный ввод в моду с номером ноль. Поскольку длина решетки ранна L, то при изменения угла падеМ,1 кия о т 8 + — „до 8 — — о суще сч-. ь 2I. 2L (2) печивается ввод моду волновода„ в следующую первую
Непрерывный прием
A до 8 — - — будет
2П
8 -—
Ь о от угла 8 +—
2L обеспечен, е.сли ! вляется ввод в ту же моду, но с ке50 сколько меньшей эффективностью. В ин-тервале углов падения принимаемой
1 3 волны от 6 + — до 9 — — обес2I. т 2I. или 8 — р „(—, т. е. обеспечивается перекрытие углов ввода для нулевой и первой мод. При цалькейшем уменьшении угла падения последовательно возбуждаются моды с номерами 2, 3, 4 и т,.д., вплоть до моды с номером N.
Для обеспечения непрерывного ввода в угле Й требуемое число мод волноводной системы и длина решетки связаны соо ткошением
Я вЂ” c—
N T.
Хаким образом,, если параметры устройства ввода связаны этим соотношекием, а волноводкая система многомо-довая, то циапазон углов эффективно"о ввода увеличивается в N раз. При этом, как уже отмечалось, сохраняется большая площадь дифракционного эл элемента, осооенно необходимая для приема слабых оптических сигналов.
Кроме то го, предлагаемое устройство ввода оптического излучения позволяет осуществлять ввод не только монохроматического, но и немонохроматического излучения. C точки зрения практики желательно:, обеспечить равенство этих соотношений. Однако, поскольку N (число мод B:волнаводной системе) может принимать лишь целочисленные значения, к равенству необходимо добавить неравенство. При этом из всех возможных значений N допускаемых неравенством, желатель-но выбирать минимально возможное.
Это условие можно записать в виде
Я.* g соо тноыения — — (N L N-1
Пример. На волноводе изготовлена отражательная дифракционная решетка площадью 5 х 5 мм и периодом Л = 0,45 мкм. В приповерхност— ной области рабочей грани методом ионного обмена из расплава АдИО создан волновод, обеспечивающий распространение b35 мод с разницей величин фазовых замедлений менее 1,26 х х 10 .
Оптическое излучение с 7 =0,63 мкм (Не-Ne — лазер), падая под углом о
8, = 6 52 30" на дифракционный элемент, эффективно вводится в волноводную моду с номером ноль, lpH изменении угла падения от 6 52 30" до
0, II
12 01 10 последовательно вводятся моды с номерами от 0 до 635.
1418634
Соетавитель А.Миронос
Редактор С. Пекарь Техред Л. Олийнык Корректор А. Тяско
4»
Заказ 4148/42 Тираж 533 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Таким образом, по сравнению с известным способом диапазон углов ввода увеличен в данном примере более, чем в 600 раз. формула изобретения
Способ ввода плоского фронта оптического излучения в волновод с нанесенной на него дифракционной решеткой, заключающийся в направлении плоского фронта оптического излучения на нее под углом синхронизации, отличающийся тем, что, с целью увеЛичения диапазона углов ввода g, дифракционная решетка имеет длину L удовлетворяющую соотношению
Й Л Й вЂ” (— (N L N1
10 где Л вЂ” длина волны излучения;
N — число мод волновода.
