И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
52
венно проходить в волновод и будет исключаться из модового состава призмы.
Если же он будет проходить левее этой точки, то часть энергии, введенной в
волновод при сопряжении, будет выводиться обратно в призму.
Призменные элементы связи широко используются в разных областях ин-
тегральной оптики благодаря своей универсальности. Их можно использовать в
качестве как входных, так и выходных элементов (в этом случае призма распо-
лагается точно так, как изображено на рис. 3.5, за исключением того, что на-
правление распространения канализованного в волноводе излучения в силу
взаимности системы будет противоположным).
Наглядная картина работы приз-
менного устройства связи представлена
на рис. 3.6. Луч света от внешнего ис-
точника падает на основание призмы
под углом
п
arcsin
n
m
m
γ
=ϕ=ϕ
, равным
резонансному углу возбуждения одной
из мод многомодового волновода. Из-
лучение вводится в волновод и начина-
ет распространяться в нем виде опреде-
ленной моды. Однако из-за наличия
различного рода неоднородностей про-
исходит преобразование возбужденной
моды в другие, способные существовать в волноводе. Все эти моды, в свою
очередь, начинают излучаться в ту же призму под разными углами
(
)
п
arcsin
n
m
m
γ
=ϕ
(вследствие различия значений коэффициентов замедления
разных мод). Таким образом, на выходе устройства (рис. 3.6) появляется не
один луч, а несколько.
Однако на практике измеряют не углы
m
ϕ
, а углы ввода излучения в
призму
m
ψ
. Связь их с показателем преломления призмы, пленки, коэффициен-
тами замедления
m
γ
, а также углом
θ
призмы выражается соотношением
θ−
γ
=ψ
п
1
п
arcsin
sin
arcsin
n
n
n
m
m
.
(3.10)
И наоборот, измерив значения углов вывода излучения из призмы
m
ψ
,
можно найти коэффициенты замедления собственных волн волновода:
ψ
+θ
=γ
m
m
n
n
n
sin
arcsin
sin
п
1
п
.
(3.11)
Уравнения (3.10) и (3.11) позволяют связать результаты измерений со
значениями коэффициентов замедления
m
γ
, которые, в свою очередь, связаны
со значениями параметров волновода.
n
1
n
2
Θ
n
3
n
п
ϕ
ψ
Рис. 3.6