Фильтр - шолец
Cтраница 2
Существует два основных типа фильтров Шольца: скрещенные и веерные фильтры. Скрещенный фильтр Шольца работает между скрещенными поляризаторами. В табл. 5.1 приведены азимутальные углы отдельных пластинок. [16]
Следует ожидать, что связь имеет место как между одинаково направленными, так и между противоположно направленными модами, в зависимости от того, какой спектральный режим нас интересует. В обычных скрещенных фильтрах Шольца используется связь одинаково направленных мод. [17]
При этом практические расчеты коэффициентов пропускания приходится выполнять с помощью ЭВМ. Расчетный спектр пропускания фильтра Шольца ( рис. 5.10) имеет тонкую структуру, связанную с интерференцией. Эта тонкая структура должна экспериментально наблюдаться, если двулучепреломляющие пластинки являются тонкими и оптически гладкими. Такой анализ предсказывает также существование сверхтонкой структуры, возникающей из интерференционных полос Фабри - Перо от всей стопки кристаллов, а не от отдельных пластинок. Однако эта сверхтонкая структура выходит за пределы разрешения масштаба графика, приведенного на рис. 5.10. На этом рисунке для сравнения представлены также результаты расчета методом Джонса ( в котором пренебрегается отраженными волнами) и точным методом 4 X 4-матриц. [18]
Обмен энергиями при встречной модовой связи происходит так же, как в случае связанных мод в фильтре Шольца. Поэтому встречную модовую связь можно описать теми же кривыми для 1Л ( г) 12 и A2 ( z) 2, которые были представлены на рис. 6.11 для фильтров Шольца. [19]
Таким образом, этот преобразователь мод действует аналогично фильтру. Характеристики преобразования при этом очень похожи на характеристики фильтра Шольца ( см. разд. Относительная ширина полосы пропускания при отсутствии модовой дисперсии ( см. задачу 11.8) равна ДА / А0 / L I / TV, где N - число периодов, a L - длина взаимодействия. Несколько более подробно такой электрооптический преобразователь мод ТЕ - ТМ мы рассмотрим в следующем разделе. [20]
Фильтры Шольца мы рассмотрели в разд. Однако этот формализм не дает четкого представления о физическом механизме действия такой структуры в роли фильтра. В данном разделе для изучения пропускания этих фильтров мы применим теорию связанных мод. Разумеется, эта теория применима лишь к скрещенным фильтрам Шольца, которые представляют собой периодическую структуру. [21]
I 101 90 векторы k, k и К коллинеарны. Брэгговская дифракция возможна лишь тогда, когда ло - ле / Л ло ле и УГЛЫ в и в вещественны. В обла-сти Х / Л п0 - пе или Х / Л 1я0 пе величины sin в и sin в становятся больше единицы и дифракция невозможна. На рис. 9.6 показана зависимость в и в от Х / Л для типичных одноосных кристаллов. Точка Х / Л п0 - пе соответствует коллинеарной брэг-говской связи для одинаково направленных волн, что имеет ме сто, например, в фильтре Шольца ( см. разд. [23]
С точки зрения распространения волн фильтр Шольца можно также рассматривать как периодическую среду, в которой изменение азимутальных углов кристаллических осей создает периодическое возмущение по отношению к обеим независимым волнам и приводит к связи между быстрой и медленной независимыми волнами. Поскольку эти волны распространяются с различными фазовыми скоростями, полный обмен электромагнитной энергией возможен только в том случае, когда возмущение является периодическим, что позволяет поддерживать соотношения, необходимые для непрерывного обмена энергией между быстрой и медленной волнами и наоборот. Это служит первой иллюстрацией принципа фазового синхронизма за счет периодического возмущения, к которому мы еще вернемся в следующих разделах. Основное физическое объяснение этого явления состоит в следующем: если энергия должна постепенно перекачиваться с расстоянием из моды А в моду В под действием статического возмущения, то необходимо, чтобы обе волны распространялись с одинаковой фазовой скоростью. Если фазовые скорости не равны друг другу, то падающая волна А постепенно будет расфазироваться с волной В, с которой она связана. Это ограничивает полное количество энергии, которым можно обмениваться. Такой ситуации можно избежать, если знак возмущения меняется на противоположный всякий раз, когда рассогласование по фазе ( между связанными полями) равно тт. Это меняет знак перекачки энергии и таким образом поддерживает правильное фазовое соотношение для непрерывной перекачки энергии. Теорию связанных мод для скрещенных фильтров Шольца мы представим в разд. [24]
Страницы: 1 2