Стр. 50 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
50
ника 1 Пр . При малых d вторая призма
( 2 Призма ) попадает в область, в которую
проникает поле падающей волны. В этом
случае часть энергии волны, пропорцио-
нальная квадрату поля на расстоянии d от
границы полного внутреннего отражения,
проходит через вторую призму (оптический
туннельный эффект) и поступает на вход
фотоприемника 2 Пр . График зависимости
мощности прошедшей волны )(
2 dPпред-
ставлен на рис. 3.4. Из графика видно, что
уже при λ≈ d мощность прошедшей волны
падает в 100 раз (соответственно, амплитуда поля уменьшается в 10 раз).
Как было показано ранее, собственную волну волновода можно предста-
вить в виде суперпозиции плоских волн, претерпевающих полное внутреннее
отражение от границы волновод-окружающая среда. Так как поле этих волн
проникает за границу раздела сред, то аналогично рис. 3.3, поместив вблизи по-
верхности волновода призму, можно вывести излучение из волновода в окру-
жающее пространство (и обратно ввести через этот участок поверхности излу-
чение от внешнего источника в волновод).
Так, на рис. 3.5 показаны распределения в направлении оси x электриче-
ского поля моды призмы и волново-
да ( 0 = m и 1 = m ). Пучок излучения
шириной W направляется на осно-
вание призмы, которая имеет
1 п n n > . Пучок испытывает полное
внутреннее отражение на поверхно-
сти раздела п n - 1 n , что приводит к
установлению поля стоячей волны в
призме (рис. 3.5). Это поле соответ-
ствует моде, стационарной в на-
правлении оси x , но распростра-
няющейся в направлении оси z с
фазовой постоянной п β . В волноводе может существовать несколько мод, рас-
пространяющихся в направлении оси z с фазовыми постоянными m β . Все эти
моды имеют экспоненциальные “хвосты”, заходящие за поверхность раздела
п n - 1 n . Если зазор s между призмой и волноводом настолько мал, что “хвосты”
волноводных мод перекрываются с “хвостом” моды призмы, то при выборе m ϕ
таким образом, что m β=β
п , имеет место когерентная перекачка энергии моды
призмы в волноводную моду m -го порядка. Условие согласования значений β
определяется следующим образом:
( ) m m n β=ϕ λ π sin 2 0 п . (3.5)
Рис. 3.4
P 2
0
10
100
d 1
λ/2 λ
Рис. 3.5
β0
n1
n2
n3
ϕm
z
nп
W
L
x
x x
s
tg
β1