Спектроанализаторы на основе оптических волноводных матриц

• Автор: Сесар Эдуардо Герра Итас
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с.

Введение

Актуальность темы диссертации

Общая характеристика работы

Цель работы

Научная новизна работы

Научная и практическая ценность

Апробация работы

Публикации

Структура и объем работы

Краткое содержание работы

Глава
Обзор по волноводным спектральным системам на основе матриц типа эшелона Майкельсона
1.1. Оптические схемы и основные характеристики ВС А
1.2. Реализация ВСА
1.2.1. ВСА на основе волноводной системы 8і-8Ю
1.2.2. ВСА на основе волноводной системы на 1пР
1.3. Интеграция оптических устройств
1.4. Заключение
Глава
Оптические характеристики волноводных матриц
2.1. Оптические волноводные матрицы
2.2. Влияние фазовых и амплитудных ошибок на характеристики ВСА
2.3. Методы корректировки фазовых ошибок ВСА
2.4. Компенсация фазовых ошибок в волноводных матрицах на основе полупроводников
2.5. Заключение

Глава
Исследование спектральных характеристик ВСА
3.1. Исследование дисперсионных свойств ВСА
3.2. Дисперсионные свойства планарного ВСА
3.3. ВСА на основе матрицы канальных волноводов
3.4. Волоконный ВСА
3.5. Заключение
Глава
Реализация и разработка новых перспективных вариантов спектральных устройств на основе волноводных матриц
4.1. Спектроанализаторы высокого разрешения
4.2. Отражательный волноводный спектроанализатор
4.3. Двухкаскадный демультиплексор
4.4. Применения волноводных матриц в различных устройствах
4.5. Заключение
Заключение
Приложение
Методы компенсации фазовых ошибок в волноводных матрицах
Литература
Спектроанализаторы на основе оптических волноводных
матриц
Введение
Актуальность темы диссертации
Развитие интегральной оптики, основанной на волноводном распространении света в тонких пленках, позволило заложить основу создания волноводных оптических спектральных устройств, по своим характеристикам не уступающих объемным аналогам и кроме того, обладающих рядом преимуществ, таких как малые габариты и вес, возможность устранения влияния внешних воздействий на отдельные элементы устройств и их интеграции с другими устройствами на единой подложке.
Особый интерес представляют оптические анализаторы спектра высокого и сверхвысокого разрешения, относящиеся к многолучевым интерференционным спектральным устройствам.
Диспергирующими элементами классических многолучевых спектроанализаторов, т.е. элементами, осуществляющими разложение излучения в спектр, являются призмы, дифракционные решетки (объемные и планарные), эшелон Майкельсона, пластинка Люммера-Г ерке, интерферометр Фабри-Перо. Общая волноводная теория многолучевых спектроанализаторов, изложенная в работах [1,2], позволяет с единой точки зрения рассмотреть различные анализаторы и их характеристики. Согласно этой теории, принцип работы всех многолучевых спектроанализаторов сводится к следующему: излучение от источника разделяется по системе распределенных в пространстве (дискретно или непрерывно) излучающих элементов, а затем складывается, образуя интерференционную картину.

с!=а - ширина полосковых волноводов;
с1=2г - диаметр сердцевины волокна в волоконной матрицы;
ё-х0- ширина ступеней в планарного эшелона Майкельсона;
Бф- угловая дисперсия;
91 - разрешающая способность;
АХ - спектральная область дисперсии;
5 А, - минимальный спектральный интервал между двумя разрешенными по Рэлею линиями;
ДЬ - постоянная разность длины пути между соседними элементами матрицы;
у3 и ус- коэффициенты замедления волновод или эффективные показатели преломления фокусирующих устройств и канальных волноводов волноводной матрицы;
Х0 - центральная длина волны;
М - число интерферирующих лучей (число элементов матрицы);
ш - порядок спектра;
0; и 0О — углы дифракции на входе и выходе фокусирующих устройств;
Однако, при реализации устройств для уменьшения потерь при стыковке канальных волноводов матрицы с планарными фокусирующими элементами стремятся обеспечить равенства значений показателей преломления. Кроме того, если обратить внимание на тот факт что углы дифракции малы и равны на входе и выходе, формулы (2.1.а) для центральной длины волны могут быть записаны в упрощенной форме [11]:
А <р =-------------,

5Х = ——, МАЬЬ
МА/х0 ’
(2.16)
АУ = Г “Гг.