SU1418634A1

SU1418634A1 - Способ ввода плоского фронта оптического излучени в волновод

Info

Publication number: SU1418634A1
Application number: SU864040226A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Дерюгин; Анатолий Николаевич Осовицкий; Владимир Николаевич Малыш; Анатолий Константинович Лычагин; Марина Валерьевна Сотина
Original assignee: Предприятие П/Я В-8337; Университет дружбы народов им.Патриса Лумумбы
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1988-08-23

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и позвол ет увеличить диапазон углов ввода излучени в волновод. На волноводе 1 выполнена дифракционна решетка 2 определенной длины, обусловленной длиной волны излучени , углом его ввода, а также числом мод волновода. Плоский фронт оптического излучени 3 направл етс на решетку 2 под углом синхронизации. 1 ил.

Description

9

(Л CZ

00 о:) оэ

4

Изобретение относитс к оптическому приборе строен I lK), в частности к системам оптической св зи и обработки инс1юрмации5 а точнее к способам и устройствам ввода светового излучени в оптические волноводные системы о

Целью изобретени вл етс увеличение диапазона углов ввода излуче- ни в волновод

На чертеже показана схема ввода оптического излучени .

Схема,реализующа предлагаемый способ , содержит волновод 1 ; в кото- рый может распростран тьс N моД5 и дифракционную решетку 2, выполненную на волноводе.. Решетка длину L;период 71 и амплитуду 2,

Способ реализуетс следующим образом .

Оптическое излучение 3 с длиной о падает на дифракционную, решетку под

углом

отсчитываемым от нормали

к поверхности волновода« Эффективный ввод в та-ю моду волноводной системы осуществл етс при выполнении двух условий. Во-первых,, величина фазового замедлени этой моды - и значени указанных napaiMeTpoB Л, As 0, должны удовлетвор ть соотношению

0 arc sin

hi

у..--1

(1)

Во--вторых, амплитуда дифракцион- ;:ой решетки св зана с ее длиной еле- цующим выражением.

(2)

где ( ;(; Л) функци парш-штров волновода и периода решетки.

Если выполнены услови (1) и C2)s то при угле падени волны 6 происходит эффективный ввод в моду с номером ноль. Поскольку ,цлина решетки равна Lj то при изменении угла падени от 8.J+ - до 6(.j- - осуществл етс ввод в ту же моду5 но с несколько меньшей эффективностью, В интервале углов падени принимаемой

от

9,2L

до

А - -А 2L

обеспечиваетс ввод в следующую первую моду волновода .Непрерывный прием

угла спечен

бо1

2L если

до

8,

Я - ° L

- --f о уде т

/ а - -CU в, . 2L

или 0,,,

(

Ь

обеспечиваетс

перекрытие углов ввода дл нулевой и первой мод. При дальнейшем уменьшении угла падени последовательно возбуждаютс моды с номерами 2, 3, 4 и т,.д, 5 вплоть до моды с номером N. ,Цл обеспечени непрерывного ввода в угле fj требуемое число мод волноводной системы и длина решетки св заны соотношением

5

0

5

g . i

N L

Таким образом., если параметры устройства ввода св заны этим соотношением ,, а волноводна система, многомо-- дова 5 то диапазон углов эффективного ввода увеличиваетс в N раз. При этом,, как уже отмечалосьд сохран етс больша площадь дифракционного эле элемента5 особенно необходима дл призма слабых оптических сигналов. Кроме то го 5 предлагаемое устройство ввода оптического излучени позвол ет осуш,ествл ть ввод не только монохроматического , но и немонохроматического излучени , С точки зрени

- практики желательно л, обеспечить равенство этих соотношений. Однакоj поскольку N (число мод в волноводной системе) может принимать лишь цело- . численные значени , к. равенству не5 обходимо добавить неравенство. При этом из всех возможных значений N, допускаемых неравенством; желательно выбирать минимально возможное. Это условие мо шо записать в виде Л N

40

соотношени

- L

N-r

5

0

5

Прим . На волноводе изготовлена отражательна дифракционна решетка площадью 5x5 мм и периодом Л 0,45 мкм. В приповерхностной области рабочей грани методом ионного обмена из расплава AgNOj соз- .дан волновод, обеспечивающий распространение мод с разницей величин фазовых замедлений менее 1,26 х X ГО-.:

Оптическое излучение с А 0,63 мкм (He-Ne - лазер), пада под углом 6(j 6 52 30 на дифракционный элемент, эффективно вводитс в волно- водную моду с номером ноль. При нении угла падени от 6°52 ЗО до 12 01 10 последовательно ввод тс моды с номерами от О до 635

31Л18634

Таким образом, по сравнению с из-ни на нее под углом синхронизации,

вестным способом диапазон углов вво-отличающийс тем, что,

да увеличен в данном примере более,с целью увеличени диапазона углов

чем в 600 раз.5 ввода SI , дифракционна решетка имеет длину L, удовлетвор ющую соотФормула изобрет ени ношению

Способ ввода плоского фронта оп-од Я

тического излучени в волновод с на-- - -rr-r i

несенной на него дифракционной решет- ю

кой, заключающийс в направлениигде - длина волны излучени ;

плоского фронта оптического излуче-N - число мод волновода

Claims

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 5 ввода , дифракционная решетка име ет длину L, удовлетворяющую соотношению

N L Ν-1 где ft - длина волны излучения;

N - число мод волновода.