Поляризационные и интерференционные эффекты в многомодовых волоконных световодах

• Автор: Кизеветтер, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 227 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Глава

Список условных обозначений, символов единиц и терминов Введение
Обзор литературы
Асимптотические выражения для собственных чисел волноводных мод волоконного световода со ступенчатым профилем показателя преломления Поляризационные свойства многомодовых волоконных световодов
Статистческие характеристики спекл-структур и модового інума излучения волоконных световодов Оптические вихри в волоконных световодах Угловые передаточные характеристики волоконных световодов, влияние рассеяния на торцах световода на характеристики выходящего излучения, рассеяние на шероховатых поверхностях
Асимптотические формулы для решений дисперсионного уравнения
Асимптотические формулы для собственных чисел волноводных мод световода со ступенчатым профилем показателя преломления
Асимптотические формулы для расчета длины волны поляризационных и спектрально-поляризационных биений Асимптотическое решение задачи ввода-вывода излучения для многомодовых волоконных световодов Поляризационные характеристики волоконных световодов Расчет поляризационных характеристик многомодовых волоконных световодов со ступенчатым профилем показателя преломления
Экспериментальные исследования поляризационных характеристик многомодовых волоконных световодов Спектрально-поляризационные характеристики несовершенных волоконных световодов Статистические характеристики спекл-структур излучения
Глава

Глава

3.3 Глава

4.5 Глава

Глава

волоконных световодов
Методика численного моделирования распределений
интенсивности выходящего излучения
Исследование статистических характеристик спекл-структур
излучения многомодовых волоконных световодов методом численного моделирования
Экспериментальное исследование статистических
характеристик спекл-структур излучения волоконных
световодов
Спектральные характеристики спекл-структур многомодовых
волоконных световодов
Вращение спекл-структуры волоконных световодов при
изгибах
Квазилучевая модель для расчета диаграмм направленности и
характеристик ввода в волоконные световоды
Квазилучевой подход для решения задач ввода-вывода
излучения
Аппроксимация угловых передаточных характеристик
Экспериментальное определение угловых передаточных
характеристик волоконных световодов
Влияние несовершенств торцевых поверхностей на
передаточные характеристики световодов
Теоретические основы для учета влияния рассеяния
торцевыми поверхностями световодов на характеристики выходящего излучения
Индикатрисы рассеяния шероховатых и оптически
неоднородных поверхностей
Теория и экспериментальное исследование эффективности
ввода плоской монохроматической электромагнитной волны в световоды с рассеивающей поверхностью входного торца Влияние шероховатости поверхности входного торца и
диаграммы направленности источника излучения на эффективность ввода в волоконные световоды
Влияние шероховатости поверхности торцов световода на
модовый состав и диаграммы направленности излучения

Заключение
Литература
Использование светорассеивающего лака для равномерного возбуждения волноводных мод
Влияние рассеяния на поверхности торцов световодов на характеристики модового шума

Применим асимптотическую формулу (2.1.28), полученную методом линеаризации уравнения для определения разности собственных чисел волноводных мод (V »1). Волноводные моды с одинаковым главным модовым числом [1,9]:
т = і +2] +1 (2.2.9)
обладают близкими значениями /3. Разность собственных чисел А и , соответственно длину поляризационных биений для мод с различными значениями т можно вычислить, используя формулу (2.1.28), за исключением случаев, рассмотренных ниже. Так, разность между числами и!>, где к1, 1г2 є {1,2} - числа, характеризующие моду, можно
представить в виде:
..ап ..0.2) * г 6л пі + п2 + г(!г1)((И/ + п/ -4п](п - р1л)),п
иП ик.я - - 2 +
,(И) _ ,/1.2)
Лл 2п1
6, п[ + п[ + Т(}і2)((п] +п22)2-4п](п-рк,„))'п Я,'
-1 при /г
(2.2.10)
В большинстве случаев, точность
вычисления Дм с использованием выражения (10) составляет 10'2...1СГ3.
Рассмотрим некоторые частные случаи, представляющие практический интерес. Так, для мод с одинаковыми азимутальными и радиальными индексами (соответственно, для мод НЕ[|5 и ЕНцз-О, т е- М°Д с наиболее близкими постоянными распространения при одинаковых азимутальных индексах, можно записать:
С -«,? =4*-((”2.+4п1ри)"> (2.2.11)
Асимптотическим значением указанной разности Дм при V —> со является:
(2212)
V ->СО
То есть, можно считать, что разность собственных чисел НЕц и ЕН1>3_1 мод при V »1 не зависит от К и, в частности, не зависит от длины волны излучения. Учитывая, что и<‘> + и<1> « , для А/3 получаем:
А(2.2.13) г0 п,к0
Соответственно: