Спектрополяриметрия волоконно-оптических элементов систем передачи и обработки информации

• Автор: Дмитриев, Данила Александрович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение
Глава 1. Поляризованное оптическое излучение в многомодовых
волоконных световодах
1.1. Волноводные характеристики оптических волокон
1.1.1. Основные характеристики многомодовых световодов
1.1.2. Дисперсия импульсов в оптических волноводах
1.1.3. Поляризация излучения в оптических волноводах
1.1.4. Энергия излучения в волоконном световоде
1.1.5. Потери излучения в изогнутом световоде
1.1.6. Взаимодействие мод в оптическом волокне
1.2. Возбуждение излучения в оптическом волокне
1.2.1. Воз Суждение волновода ламбертовским источником излучения
1.2.2. Возбуждение оптического волокна когерентным источником излучения
1.3. Ь-Р моды в слабонаправляющих волокнах со
ступенчатым профилем показателя преломления
1.4. Поляризационные свойства градиентных многомодовых
волоконных световодов
Глава 2. Специализированные модели в описании
поляризационных свойств волоконных световодов
2.1. Распределение поляризационных характеристик в
спеклах поля излучения многомодовых световодов
2.2. Модовое описание поляризационных характеристик
волоконных световодов
2.3. Вектор Стокса при описании преобразования
оптического излучения в волоконных световодах
2.4. Деполяризация излучения многомодовыми волоконньми
световодами
2.4.1. Деполяризация, обусловленная полным внутренним отражением света
2.4.2. Деполяризация,обусловленная
двулучепреломлением в жиле световода
Глава 3. Частично-поляризованное излучение в волоконных
световодах
3.1. Степень поляризации излучения и матричные методы ее
описания
3.2. Деполяризация излучения в одномодовых волоконных
световодах
3.3. Спектральные и тепловые зависимости степени
поляризации излучения в многомодовых волоконных световодах (теоретическая модель)

3.3.1. Спектральные зависимости степени поляризации
3.3.2. Температурные зависимости степени поляризации
3.4. Статистическая модель деполяризации излучения в
многомодовом волокне
Глава 4. Экспериментальные исследования поляризационных характеристик многомодовых световодов в ИК-диапазоне спектра
4.1. Стенд для спектральных исследований поляризационных характеристик волоконных световодов
4.2. Спектральные характеристики деполяризации излучения в многомодовых световодах при некогерентном возбуждении
4.2.1. Общие положения
4.2.2. Зависимость степени поляризации от длины волны вводимого излучения
4.2.3. Зависимость степени поляризации от длины
волокна
4.3. Деполяризация излучения в многомодовых световодах, возбужденных лазерным излучением
4.4. Влияние температуры на спектральные характеристики деполяризации излучения в многомодовых световодах
Глава 5. Спектрополяриметрия волоконных световодов и
оптическое приборостроение
5.1. Передача информации по оптическим волокнам с использованием поляризационных характеристик оптического излучения
5.2. Прикладное значение спектрополяриметрических исследований многомодовых волоконных световодов. 130 Заключение
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Волоконно-оптические элементы, оптические кабели, оптоволоконные функциональные устройства и приборы уверенно вошли в арсенал технических средств передачи и обработки информации еще с середины 70-х годов, и до сих пор интерес разработчиков к этому важному направлению современной оптики и оптотехники не ослабевает [34, 88, 93]. Причинами продолжающегося
прогрессивного развития волоконно-оптической техники являются обеспечиваемые ею высокие объемы и скорости передачи и обработки информации, многообразие приложений волоконной оптики в самых различных областях современного приборостроения [80] и высокая технико-экономическая эффективность волоконно-оптических систем и устройств [4, 43, 65]. Обзор научной литературы по тематике волоконной оптики за последние два десятилетия позволяет установить следующие характерные тенденции ее развития. В первые годы становления и интенсивного развития волоконно-оптической техники (1970-1980 г.) наибольшее внимание исследователей и разработчиков уделялось оптическим системам передачи информации [16, 28, 60, 69, 70]. Это стимулировалось освоением новых диапазонов оптической связи, созданием высококачественных оптических излучателей и фотоприемников и разработкой оптических кабелей со сверхнизкими потерями. В следующее десятилетие (конец 80-х - 90-е годы) заметно повысился интерес к созданию разнообразных волоконно-оптических элементов [38, 83, 95, 99, 110] и устройств обработки информации [11, 94, 97, 111], что можно объяснить все возрастающей тенденцией построения многофункциональных и высокоинформативных практических систем сбора и обработки сигналов [44, 55].
Необходимым условием создания высокоэффективной компонентной базы волоконно-оптических систем обработки и передачи информации является всестороннее знание и учет физико-технических характеристик волоконных световодов различных типов и структур [31, 76, 87, 106]. Среди них одной из важнейших является поляризационная характеристика волоконного световода [2, 94,
90], т.е. его свойство преобразовывать либо искажать поляризацию распространяющегося по световоду излучения. Вопросы разработки поляризационно-

угол падения, rad
Рис. 1.2.2.2. Эффективность возбуждения как функция угла падения.
(7=10, rjr, =1, и, =1.53, и2 =1.50, г2 /=5)
Как следует из приведенного рисунка, угловые характеристики вводимого в световод излучения существенно влияют на распределение энергии в направляемых волноводных модах.