18137

Фокон, как один из элементов ВОЛС

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 3. Фокон как один из элементов ВОЛС Как оптический элемент фокон имеет важное значение. Он может быть применен для согласования источника излучения и световода световода и фотоприемника соединения световодов разных диаметров между собой и в других функциона

Русский

2013-07-06

501.69 KB

40 чел.

Лекция 3.

Фокон, как один из элементов ВОЛС

Как оптический элемент, фокон имеет важное значение. Он может быть применен для согласования источника излучения и световода, световода и фотоприемника, соединения световодов разных диаметров между собой и в других функциональных элементах ВОЛС.

Основными геометрическими характеристиками фоконов являются:

  1.  числовая апертура;
  2.  угол при вершине образующего конуса;
  3.  коэффициент концентрации энергии.

Конструктивно фокон может быть трех типов:

  1.  полый металлический конус;
  2.  стеклянный конус без оболочки;
  3.  стеклянный конус с покрытием.

На рисунке 3.1. показан ход лучей в пустотелом металлическом фоконе.

Рис.3.1. Ход лучей в пустотелом металлическом фоконе

Для определения числовой апертуры металлического фокона можно воспользоваться следующим построением (см. рис. 3.2).

Рис.3.2. К определению числовой апертуры металлического фокона

Построение на рисунке показывает развертку фокона при каждом новом отражении. Если луч остается внутри развертки, то он не выйдет за пределы фокона.

Для упрощенного определения числовой апертуры можно воспользоваться построением, показанным на рисунке 3.3. Для этого необходимо построить окружность с центром в вершине фокона радиусом .  Угол наклона прямой, проходящей через центр входного торца фокона, и касательной к построенной окружности определяет апертуру фокона.

Рис.3.3. К упрощенному определению числовой апертуры металлического фокона

Синус апертурного угла, как следует из построения (рис. 3.3), равен:

    (3.1)

где:

и - диаметры торцов на входе и выходе фокона соответственно;

– длина фокона.

Для фокона соблюдается условие синусов:

        (3.2)

где:

и показатели преломления  на входе и выходе фокона.

Из (3.2)  при , получим:

        (3.3)

На рисунке 3.4 показан ход лучей в стеклянном фоконе.

Рис. 3.4. Ход лучей в стеклянном фоконе

Для определения числовой апертуры стеклянного фокона пользуются построением, показанным на рисунке 3.5.

Рис.3.5. К определению числовой апертуры стеклянного фокона

ПВО при - ном отражении будет иметь место при:

         (3.4)

где:

– количество (номер) отражений;

– угол при вершине фокона;

– критический угол падения на границу сердечник – покрытие, равный:

          (3.5)

Для луча, выходящего из второго торца фокона, угол падения на торцевую поверхность должен быть меньше критического, равного:

       (3.6)

где:

– критический угол падения на границу выходной торец – окружающая среда, равный:

           (3.7)

где:

– показатель преломления среды за выходным торцом фокона.

Можно определить угол при вершине конического фокона, при котором луч выходит за пределы фокона:

   (3.8)

Приведенное соотношение позволяет определить числовую апертуру стеклянного фокона:

   (3.9)

где:

и показатели преломления сердцевины и покрытия фокона.

Стеклянный фокон без оболочки имеет числовую апертуру:

    (3.10)

где:

– показатель преломления материала фокона.

Коэффициент концентрации энергии фоконом, равен:

         (3.11)

Количество отражений, которое испытывает произвольный луч, распространяющийся в фоконе, определяется из соотношения:

         (3.12)

где:

и – апертуры лучей на входе и выходе фокона.

Длина пути луча внутри фокона равна:

     (3.13)

где:

 – длина фокона

и – апертуры лучей на входе и выходе фокона.

– угол преломления для угла


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41068. Речове забезпечення військової частини у воєнний час 84 KB
  Воєнна історія показує нам багато прикладів впливу незадовільного забезпечення речовим майном на хід бойових дій. Непродумана конструкція, погана якість та демаскуючий колір обмундирування неодноразово ставали причинами значних бойових втрат особового складу.
41069. Бойова та мобілізаційна робота речової служби військової частини 122.5 KB
  Бойова та мобілізаційна робота речової служби військової частини. Бойова та мобілізаційна готовність речової служби військової частини. Навчальний час 2 години Для студентів Навчальна та виховна мета: Ознайомити студентів з порядком проведення заходів по відмобілізуванню та приведенню в бойову готовність речової служби військової частини. Показати важливість своєчасного та повного виконання заходів по відмобілізуванню речової служби для...
41070. Методична підготовка 63.5 KB
  Організація та планування підготовки молодших фахівців речової служби Для студентів спеціальності Організація обєднаного забезпечення в наземних військах та авіаціїâ Навчальна та виховна мета: Ознайомити студентів зі значенням та завданнями спеціальної підготовки молодших фахівців речової служби. Значення та завдання спеціальної підготовки...
41074. Права та обов’язки замовників екологічної експертизи 67.5 KB
  Права та обовязки замовників екологічної експертизи Порядок проведення екологічної експертизи Фінансування екологічної експертизи Міжнародне співтовариство в галузі екологічної експертизи
41075. ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕКОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ 83 KB
  Загальна схема процесу екологічної експертизи Елементи процесу екологічної експертизи: доля громадськості і розгляд альтернатив Загальна схема процесу екологічної експертизи У цій лекції ми спробуємо розглянути основні елементи екологічної експертизи проектів ЕЕП.