Стр. 54 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
54
Рассмотрим влияние зазора на работу призменного устройства связи. Как
видно из рис. 3.4, при наличии оптического туннельного эффекта с увеличени-
ем толщины зазора мощность электромагнитной волны, проходящей во вторую
призму, падает. Плоские волны при распространении в пленке также испыты-
вают многократные отражения от границ пленка-окружающие ее среды. Если
же над пленкой на расстоянии d помещена призма, то при каждом отражении
от границы волна будет излучать часть своей энергии. На некотором расстоя-
нии ( )d l
m амплитуда волны уменьшится в e раз (так как углы падения m θ на
границу раздела различных мод различны, то отличаются друг от друга и соот-
ветствующие им m l ). Так как m l зависит от d , то изменение толщины зазора
приводит к изменению участка связи m l .
Если в призме распространяется электромагнитная волна в направлении,
противоположном направлению излученной волны, и имеющая соответствую-
щие ей распределения амплитуды и фазы, то она возбудит в пленке моду задан-
ного номера и типа. Чтобы возбужденная волна вновь не излучалась из волно-
вода, зазор вне участка возбуждения необходимо увеличить до такого размера,
при котором призма уже практически не будет влиять на распространение света
в волноводе, либо использовать для ввода участок вблизи края призмы. Разные
варианты таких устройств представлены на рис. 3.7, а – г.
Рис. 3.7
Эффективность ввода энергии с помощью рассмотренных устройств за-
висит от значений показателей преломления призмы, пленки и окружающих ее
сред, геометрии призмы, размеров и формы зазора, типа и номера возбуждае-
мой моды, амплитудно-фазового распределения поля возбуждающей волны.
При оптимальных условиях эффективность призменных устройств связи
может превышать %80. С их помощью можно создать заданные формы рас-
пределения излучения на выходе волноводной системы. Например, в устройст-
ве, показанном на рис. 3.8, толщина пленки постоянна, толщина зазора изменя-
ется по логарифмическому закону. В этом случае в призму излучается плоская
волна.
В устройстве на рис. 3.9 размер зазора остается постоянным, а уменьша-
ется толщина пленки. При изменении толщины пленки меняется коэффициент
замедления моды m γ и, следовательно, направление излучения волны в призму.