Elementy sterowania wiązką światła

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Elementy sterowania wiązką światła"

Władysław Kowal
7 lat temu
Przeglądów:

1 Elemety sterowaia wiązką światła Moulatory - moulacja fazy, itesywości, stau olaryzacji Skaery - rzemiataie wiązką liii lub owierzchi Deflektory zmiaa kątowego ołożeia wiązki Przełącziki zmiaa wartości sygału lub toru wiązki Srzęgacze wrowazeie wiązki w określoy tor Dzieliki oział itesywości mięzy wa tory Izolatory blokaa wsteczie roagującej się wiązki iteratura R. Jóźwicki Postawy Iżyierii Fotoiczej, Warszawa 26 B.E.A. Saleh i M.C. Teich: Fuametals of Photoics. Joh Wiley & Sos, Ic. New York 1991

2 Otycza aktywość Sirala struktura cząsteczkowa materiału iiowa olaryzacja Rozkła a wa moy solaryzowae kołowo Kieruek skrętości określay rzy atrzeiu rzeciw kierukowi roagacji fali c P v P c v rawoskrętie P i lewoskrętie P ϕ Róże rękości fazowe moów Kąt obrotu ϕ łaszczyzy olaryzacji ϕπ ( ) v rękości fazowe moów Materiały: kwarc krystaliczy, roztwór cukru, TeO 2 i ie P

3 Magetootyka - moulator Faraaya Pole magetycze obrót łaszczyzy olaryzacji Obrót jest rawoskręty w kieruku sił ola B B B iiowa olaryzacja iiowa olaryzacja a ie zależy o kieruku roagacji fali ϑb stała ereta ługość ośroka B - atężeie ola magetyczego Materiały: ciężki flit, graat itrowo-żelazowy YIG

4 Moulator Faraaya z woma olaryzatorami liiowymi Izolator Obrócoa łaszczyza olaryzacji o 45 B moulator B Polaryzator 2 Wiązka użytecza Obite światło asożyticze Polaryzator 1 Obrócoa łaszczyza olaryzacji o 9 Blokowaie zwrotej fali

5 2 Elektro-otycze zjawiska ( E) + ae+.5a E Wiązka światła E E Zmiaa wsółczyika załamaia o wływem atężeia ola elektryczego E Wartości wsółczyików a w rozwiięciu są małe raktyczie wykorzystuje się zjawisko Pockels a rzako a1e 2.5a 2 E zjawisko Kerr a

6 Elektro-otycze zjawiska c Możliwość realizacji rzez zmiaę wartości atężeia ola: Z materiałami izotroowymi Soczewka ze sterowaą zmiaą ogiskowej Pryzmatyczy skaer lub eflektor Moulator fazy Z materiałami aizotroowymi Moulator itesywości Moulator stau olaryzacji

7 iiowy efekt elektrootyczy zjawisko Pockels a Przyjmuje się la wygoy a.5w 1 wtey ( E).5w E w wsółczyik Pockels a (1-12, 1-1 [m/]) Materiały: ADP KDP inbo CTe GaAs Zmiaa fazy wywołaa atężeiem ola E w ośroku o ługości ϕ k π w E

8 Moulator fazy ϕ π w E Rozwiązaia z wzłużym olem elektryczym Natężeie ola E wywołae aięciem E Półfalówkowe ( ϕπ) aięcie z omiięciem zaku π w rzęu kilku k Miej jeoroe ole E w rzekroju Wtey zmiaa fazy sterowaa aięciem ϕπ π

9 Moulator fazy c Półfalówkowe aięcia ϕ π π w w E Natężeie ola E wywołae aięciem Rozwiązaie z orzeczym olem elektryczym E Może być rzęu setek Iloraz / zmiejsza wymagae aięcia w orówaiu z wzłużym olem elektryczym Wtey rówież zmiaa fazy sterowaa aięciem ϕπ π

10 Elektrootyczy efekt w ośroku aizotroowym Róże zmiay zwyczajego i azwyczajego e wsółczyika załamaia ( E).5w E ( E).5w E 1 2 e Różica faz wrowazaa rzez moulator e ϕ k ( 2 1) ϕ+ ϕe ( e) 2π ϕ różica faz la E ϕ E π w ( ) e E zmiaa różicy faz wrowazaa rzez ole elektrycze E

11 Ośroek aizotroowy c π Naięcia ołówkowe z olem elektryczym wzłużym w ( ) e orzeczym Różica faz ϕ ϕ π ϕ - różica faz la E π π Dla ćwierćfalówki ϕ + mπ m, ± 1, ± 2,.. 2 wykoaej,. z KDDP, zmiaą aięcia: ( ) yamicze zmiay stau olaryzacji statycza korekcja wa wykoawczych π w e

12 Moulator fazy w otyce zitegrowaej Wejście Elektroy Falowó Naięcie kilka Wiązka fazowo zmoulowaa ϕ ( t ) f[ t ( )] Przekrój z zazaczoymi liiami ola elektryczego Doając olaryzator i aalizator moulator itesywości

13 Iterferometryczy moulator itesywości I I wy Iterferometr Macha-Zehera I Moulator fazy 2 I wy Icos.5 ϕ π π ϕ różica faz la I wy wersja zitegrowaa

14 Polaryzacyjy moulator itesywości A I wy Moulator Pockels a M zmieia wójłomość ośroka a więc i sta olaryzacji I P M Niech la za moulatorem mamy olaryzację liiową rówoległą o olaryzacji awaej rzez olaryzator P Gy la π moulator jest staje się ółfalówką, za moulatorem mamy olaryzację liiową rówoległą o aalizatora A Itesywość wyzaczoa z wzoru: I wy I si 2 π 2 π

15 Skaery i eflektory elektrootycze D α α N α+α α Naięcie rzyłożoe o boczych ścia ryzmatu A owouje zmiaę wsółczyika załamaia o romień la A + kieruek romieia o rzyłożeiu aięcia ( + ) siα si( α+ α) siα+ αcosα gyż cos(α) 1 si(α) α Z rawa załamaia a rzekątej Z rawa załamaia a ściaie boczej α' α tgα

16 Skaery i eflektory elektrootycze D E α E α Ale Dyfrakcyjy kąt rozbieżości wiązki w alekim olu α D α' 1 iczba rozzielaych ołożeń N w α 2 2π gzie π jest ółfalówkowym aięciem w a ługości Dla N >>2 trua realizacja, wysokie k α' α ' tgα 1 2 w tg α D szerokość ryzmatu 1 2 w D

17 Przełączik π Przesuięcie roorcjoale o ługości łytki kryształu Aizotroowy moulator ołfalówkowy Kryształ z ochyloą osią otyczą Oś moulatora o kątem 45 o łaszczyzy olaryzacji

Podobne dokumenty

= arc tg - eliptyczność. Polaryzacja światła. Prawo Snelliusa daje kąt. Co z amplitudą i polaryzacją? Drgania i fale II rok Fizyka BC

= arc tg - eliptyczność. Polaryzacja światła. Prawo Snelliusa daje kąt. Co z amplitudą i polaryzacją? Drgania i fale II rok Fizyka BC 4-0-0 G:\AA_Wyklad 000\FIN\DOC\Polar.doc Drgaia i fale II rok Fizyka C Polaryzacja światła ( b a) arc tg - eliptyczość Prawo Selliusa daje kąt. Co z amplitudą i polaryzacją? 4-0-0 G:\AA_Wyklad 000\FIN\DOC\Polar.doc