И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
59
3.5. Сужающиеся элементы связи
Сужающийся элемент связи выполняется на основе планарного волново-
да, толщина которого уменьшается в области связи, тем самым образуя волно-
вод клинообразной формы с уменьшающейся (по мере уменьшения толщины)
критической длиной волны, как показано на рис. 3.15.
Механизм связи удобнее показать,
если использовать лучевое представле-
ние. Направляемая волна, подходя к
данному элементу связи, испытывает
отражение с постоянно уменьшающимся
углом падения на плоскость раздела
волновод-подложка, который отсчиты-
вается от нормали к этой плоскости. Ко-
гда значение этого угла падения станет меньше значения, соответствующего
полному внутреннему отражению, оптическая энергия будет переходить в под-
ложку волновода. Энергия в последующих сечениях также выходит из волно-
вода, в результате чего достигается эффективность связи вплоть до
%70
. Ос-
тальные
%30
приходятся на потери, вызванные в основном излучением в воз-
дух, когда толщина волновода достигает значения, соответствующего отсечке
на верхней границе.
Главное преимущество сужающихся элементов связи состоит в том, что
они просты в изготовлении и достаточно хорошо действуют в качестве выход-
ных элементов связи. Недостаток заключается в том, что они формируют рас-
ходящийся луч, который имеет угловые размеры
1
-
20
в зависимости от вели-
чины сужения. Подобный расходящийся луч иногда неудобно использовать,
однако такое положение допустимо в тех случаях, когда форма выходного луча
не является критичным параметром.
Рис. 3.15
n
1
n
2
n
3
I...,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58 60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,...108