Optické interferometry - příklady

Download Optické interferometry - příklady

Post on 03-Jan-2016

63 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Optick interferometry - pklady. Ing.Vtzslav Jebek, CSc NFS+NOS 2008 jerabek@fel.cvut.cz. Interference - pojem. Interference vyjaduje intenzitu jako vsledek superpozice dvou monochromatickch vln stejn nebo blzk frekvence a rzn fze. Interference - pojem. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

<ul><li><p>Optick interferometry - pkladyIng.Vtzslav Jebek, CScNFS+NOS 2008jerabek@fel.cvut.cz</p></li><li><p>Interference - pojemInterference vyjaduje intenzitu jako vsledek superpozice dvou monochromatickch vln stejn nebo blzk frekvence a rzn fze</p></li><li><p>Interference - pojemVlastnosti interference: Interferenci nelze vyloit na zklad paprskov, ale vlnov teorie zenPro interferenci neplat princip superpozice intenzita soutu dvou nebo vce vlnn nen soutem dlch intenzit jednotlivch vlnn</p></li><li><p>Interference - teorieDv vlnn charakterizovan elektrickm polem E : Superpozice dvou vlnn: Intenzita superpozice dvou vlnn :</p></li><li><p>Interference - teorieZa pedpokladu, e plat pro moduly jednotlivch vlnn : po dosazen do a tak : dostvme interferenn rovnici</p></li><li><p>Interference - teorie Interferenn rovnice IR: kde na vzdlenosti d m vlnn fzov posuv:Pokud volme I1 = I2 = I0 pak z IR dostvme :</p></li><li><p>Interference - teorie Pokud volme I1 je rzn od I2 : Pokud volme I1 = I2 = I0 :</p></li><li><p>Interference - teorieKontrast interference je charakterizovn pomoc faktoru V a pro kolinern vlnn je maximln pro I1 = I2 = I0 </p><p> Interferenn rovnice pro kolinern vlnn se zavedenm V :</p></li><li><p>Interferometry - rozdlen Linern interferometr je optick zazen, kter rozdluje vlnu na dv vlny, kter jsou v interfero-metru rozdleny, fzov zpoovny, je mnn smr, nsledn opt sloueny a je detekovna intenzita zen pi jejich superpozici.</p><p>Nelinern interferometr je optick zazen, kter pi fzovm zpoovn vyuv optick nelinern jevy jako zvislost indexu lomu n = f ( I) na intenzit zen I</p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometryVhoda- vlnovodn interferometry nepotebuj sloit nastavovn ani mikromechanick elementy jako interferometry, pracujc ve volnm prostoruNevhoda technologicky nron vrobaRozdlen:Mach Zehenderv interferometrMichelsonv interferometrKruhov interferometrSagnacv interferometr </p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometryMach Zehenderv interferometr</p><p> Fzov rozdl mezi dvma monochromatickmi izofrekvennmi vlnami</p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometryMichelsonv interferometr Fzov rozdl mezi dvma monochromatickmi izofrekvennmi vlnami</p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometry Porovnn interferennch prbh v zvislosti na fzovm posuvu, danm dlkovm rozdlem ramen Mach Zehenderova a Michelsonova interferometru</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyPklad : Mme Mach-Zehenderv resp. Michelsonv interferometr, kter vyuv optick zdroj lo = 1mm a rozdl optickch dlek interferometru je d = 1 cm. K jak zmn fze Df na vstupu interferometru dojde pokud se index lomu optickho veden interferometru zmn o Dn = 10-4 ? Jakou vhodu bude mt vyuit Michelsonova interferometru?</p><p>K vpotu vyuijte vztahu: kde</p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometry Kruhov interferometr Fzov rozdl mezi dvma monochromatickmi izofrekvennmi vlnamikde</p></li><li><p>Linern vlnovodn interferometry Sagnacv interferometr vyuitm optickho vazebnho lenu je optick vlna rozdlena do dvou vln, cch se proti sob Fzov rozdl mezi dvma monochromatickmi izofrekvennmi vlnami</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyMach Zehenderv interferometr men tepeln dilatace optickch vlkenTepeln zvislost dlky vlkna :</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyTabulka pro vpoet koeficientu tepeln dilatace optickho vlkna SMF - 28</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyPorovnn velikosti koeficient tepeln roztanosti SiO2 0,5 . 10-6 /oC Fe 10 . 10-6 /oC Cu 17 . 10-6 /oC Pklad: Ovte koeficient tepeln roztanosti optickho vlkna s vyuitm Michelsonova interferometru, jestlie prmrn dm= 1442 pro dT= 20 oC, l = 1550 nm, L = 6m, n= 1,4682, dn/ dT = 10.10-6 /oC. Pro vpoet vyuijte vztahu:</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyDoppler efekt : Vpoet Dopplerovskho posuvu :</p></li><li><p>Linern interferometry - pklady Odvozen vztahu pro vpoet rychlosti Dopplerovskm jevem:</p><p>(1) Frekvence pijat na disk</p><p>(2) Frekvence vyslan diskem</p><p>(3) Zjednoduen vztahu (2)</p><p>(4) Konen vztah</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyTabulka zvislosti Dopplerovskho posuvu Df na hlu natoen kolimtoru q :</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyPrbh spektra s dopplerovskmi pky zaznamenan na spektrlnm analyztoru :</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyPklad : Urete tangenciln rychlost rotujcho disku V [m/s] sejmutou vyuitm Dopplerova jevu a interferometru znte-li sklon sondy s kolimtorem q = 40o, frekvenn Dopplerovsk posun Df = 4MHz, vlnovou dlku zen lo = 1550 nm. Provete oven sprvnosti vpotu pokud otky disku jsou Vr = 1600 ot/min a polomr disku 2,5 cm. Pro vpoet vyuijte vztah: </p></li><li><p>Elektro-optick jevPrincip zmna indexu lomu DnOE vlnovodn vrstvy psobenm vnjho elektrickho pole EVlastnosti:Elektro-optick jev (EO jev) m anizotropn vlastnostiZahrnuje Pockelsv linern jev a souasn i Kerrv nelinern jev druh tdyPro konstrukci modultor na principu EO jevu se u bn vyuvanch materil ( GaAs, GaP, LiNbO3, LiTaO3, Si) vyuv Pockelsv jev, kter je vraznj a negeneruje nelinern produkty</p></li><li><p>Elektro-optick fzov modultorEOEOElektro-optick jev</p></li><li><p>Mach-Zehenderv interferometr vyuit jako spina, nebo elektrooptick modultorNelinern interferometr - pklady</p></li><li><p>Linern interferometry - pkladyPklad: Urete plvlnn napt Up na M.-Z. modultoru realizovanho na LiNbO3 pokud l = 0,632 mm, d = 10mm, L = 5mm, a = 0,3, n = 2,2, r = 6,595 x 10-11 m/V. Vsledn napt vychz Up = 6V.</p></li><li><p>Linern interferometry - pklady Sagnacv interferometr s modulovanm nereciprokm fzovm posuvem- volba optimlnho pracovnho bodu interferometru</p></li><li><p>Nelinern interferometr - pklady Mach-Zehenderv interferometr jako vlnov konvertor</p></li><li><p>Nelinern interferometr - pklady Sagnacv interferometr s SOA pracujc jako fentosekundov spina v systmech OTDM </p></li></ul>