Содержание

1. 
   Введение……………………………………………………………………2
   
2. 
   Расчет параметров пленочного волновода……………………………….3
   
3. 
   Расчет полоскового направленного ответвителя……………………….16
   
4. 
   Расчет характеристических параметров одномодовых оптических волокон…………………………………………………………………….
   
5. 
   Оценка искажения импульсов при распространении по оптическим волокнам…………………………………………………………………...
   
6. 
   Заключение………………………………………………………………..
   
7. 
   Список литературы……………………………………………………….
   

ВведениеДанная курсовая работа направлена на закрепление знаний по курсу “Основы волноводной фотоники и оптоинформатики”. Работа состоит из четырех разделов: Были произведены расчёты и построены графики по четырем разделам:-расчет параметров пленочного волновода;-расчет полоскового направленного ответвителя;-расчет характеристических параметров одномодовых оптических волокон;-оценка искажения импульсов при распространении по оптическим волокнам.I часть. Расчет параметров пленочного волновода.По предварительным данным параметров сред, используемых в пленочных волноводах, согласно вашему варианту, а также длины волны источника излучения и количеству мод, рассчитать:

1. 
   Параметры V, u, ν для всех мод m (где m = 0,1,2,3) и заполнить таблицу.
   
2. 
   Толщину пленочного волновода, при котором обеспечивается передача всех требуемых мод.
   
3. 
   Значение постоянной распространения в центральной среде β, коэффициенты затухания в подложке γ₁₂, в верхней среде γ₁₃ для всех мод m. Найти углы лучей ψ, соответствующие распространяемым модам, а также коэффициент замедления n_m, скорость с_m всех мод в пленочном волноводе. Заполнить таблицу.
   
4. 
   Величину временного запаздывания между основной и последней модой на единицу длины метра, а также на расстоянии 10м. Основываясь на полученных данных и учитывая, что мощность сигнала распределяется между модами (не учитывать потери в волноводе), оценить максимальную скорость передачи для такого пленочного волновода на расстоянии 10м. По результатам расчета сделать вывод о возможных областях применения пленочного оптического волновода.
   
5. 
   Рассчитать нормированные распределения электрического поля, интенсивности всех мод в поперечном сечении пленочного волновода. Заполнить таблицу. Нарисовать нормированные зависимости полученных распределений от поперечной координаты х (х = -6d/8 ÷ с шагом d/8).
   

---

Решение:

n1	n2	n3	λ, мкм	Кол-во мод
1,6	1,5	1,5	1,1	4

Таблица 1.1 – Исходные данные.Где n₁ – показатель преломления центральной среды,n₂ – показатель преломления нижней среды,n₃ – показатель преломления верхней среды,λ – длина волны источника излучения,Волновод несимметричный, т. к. n₂ ≠ n_3.

1. 
   Графическим способом найдем u, ν. Полученные значения занесем в таблицу 1.2.
   

Рисунок 1.1 – Взаимозависимости параметров V, u и ν длянесимметричного пленочного волновода.

Параметр Индекс моды m	u	ν	V	β, 1/м	γ12 1/м	γ131/м	ψ	nm	сm, м/с
0	0,9π	3,8π	12,26					1,59
1	1,8π	3,4π	12,08					1,58
2	2,6π	2,8π	12					1,55
3	3,4π	1,8π	12,08					1,52

---

Таблица 1.2 – Рассчитанные параметры.

2. 
   Найдем V, результат запишем в таблицу 1.2:
   

, значит

3. 
   Найдем толщину пленочного волновода d, при котором обеспечивается передача всех требуемых мод:
   

, выразим из формулы d, получаем

4. 
   Найдем значение постоянной распространения в центральной среде β. Для этого рассчитаем k₁ (волновой вектор в центральной среде):
   

Зная k₁,можем рассчитать значение постоянной распространения в центральной среде β. Получившееся значение запишем в таблицу 1.2:

5. 
   Найдем коэффициенты затухания в подложке γ₁₂ для всех мод. Результат запишем в таблицу 1.2.
   

6. 
   Найдем коэффициенты затухания в верхней среде γ₁₃ для всех мод m. Результат запишем в таблицу 1.2:
   

7. 
   Найдем углы лучей ψ, соответствующие распространяемым модам. Результат запишем в таблицу 1.2:
   

---

8. 
   Найдем коэффициент замедления n_m всех мод в пленочном волноводе. Результат запишем в таблицу 1.2:
   

9. 
   Найдем скорость с_m всех мод в пленочном волноводе. Результат запишем в таблицу 1.2:
   

где – скорость света в свободном пространстве

10. 
    Рассчитаем нормированные распределения электрического поля, интенсивности всех мод в поперечном сечении пленочного волновода. Заполним таблицу 1.3.
    

Индекс моды	Расстояние х	-6d/8	-5d/8	-d/2	-3d/8	-d/4	-d/8	0	d/8	d/4	3d/8	d/2	5d/8	6d/8
m = 0		0,007	0,035	0,15	0,48	0,76	0,93	1	0,93	0,76	0,48	0,15	0,035	0,007
m = 1		-0,02	-0,08	-0,3	-0,85	-0,98	-0,64	0	0,64	0,98	0,85	0,3	0,08	0,02
m = 2		-0,065	-0,19	-0,58	-0,99	-0,45	0,52	1	0,52	-0,45	-0,99	-0,58	-0,19	-0,065
m = 3		0,2	0,4	0,8	0,76	-0,45	-0,97	0	0,97	0,45	-0,76	-0,8	-0,4	-0,2

---

Таблица 1.3 – Рассчитанные параметрыРаспределения электрического поля в поперечном сечении определяются:Распределения электрического поля вне пленки определяются:Расчёт для m=0 =0.007 =0.035 = =0.15 =0.76 =0.93 =1 =0.93 =0.76 =0.48 =0.15 =0.035 =0.007Рисунок 1.2 – Типичное распределение электрического поля мод пленочного оптического волноводаРасчёт для m=1 =-0.02 -0.08 -0.3

---

Смотрите также файлы

• 12 месяцев. Первоначальные инвестиции будут равны 2 530 000.docx

• Инструкция по выполнению работы Экзаменационная работа состоит из двух частей, включающих в себя 24 задания. Часть 1 содержит 17 заданий с кратким ответом, часть 2 содержит 7 заданий с развёрнутым ответом.docx

• Литература, используемая при проведении занятия практическое пособие мчс россии Оказание первой помощи пострадавшим.doc

• 4 Подведомственность и подсудность гражданских дел.doc

• Практическая работа 1 Определение класса опасности опасного производственного объекта.docx