Почему отражается почти одна длина волны?

Каждый период даёт слабое отражение. Для большинства λ они гасят друг друга. Только при λ_B = 2 n_eff Λ отражения складываются в фазе — конструктивная интерференция и высокий коэффициент отражения.

Как решётку делают датчиком?

Деформация и температура меняют период Λ или n_eff и сдвигают λ_B. По сдвигу пика судят о растяжении, температуре или давлении.

Что такое «сила решётки»?

В основном глубина модуляции показателя Δn. Сильнее модуляция — выше пик отражения и часто шире полоса. У настоящей ВБР на силу влияет ещё длина решётки.

Всегда ли спектр — лоренцев колокол?

Нет, это упрощение для слабой однородной решётки. Сильные и длинные ВБР дают боковые лепестки (теория связанных мод). Аподизация — ослабление модуляции на концах — эти лепестки подавляет.

Волоконная брэгговская решётка

Условие Брэгга λ_B = 2 n_eff Λ. Отражение в узкой полосе длин волн — учебный контур Лоренца, не полная теория связанных мод.

О модели

Волоконная брэгговская решётка (ВБР) — периодическая модуляция показателя преломления в сердцевине волокна. Она отражает длину волны, для которой выполнено условие Брэгга λ_B = 2 n_eff Λ (n_eff — эффективный показатель моды, Λ — период), и почти не трогает остальные: узкополосный фильтр. Спектр отражения заменён контуром Лоренца с центром на λ_B; ширина и высота пика зависят от силы модуляции и условной ширины. Сдвиг Λ или n_eff (деформация, температура) сдвигает λ_B — так ВБР работает как датчик. На экране спектр и зонд по длине волны. Боковые лепестки, аподизация и теория связанных мод не считаются.

Для кого: Вузовская фотоника: условие Брэгга в волокне, оптические фильтры и датчики.

Ключевые понятия

волоконная брэгговская решётка
условие Брэгга
эффективный показатель преломления
период решётки
спектр отражения
контур Лоренца

Как это работает

Периодическая модуляция показателя в сердцевине отражает длину волны λ_B = 2 n_eff Λ и пропускает остальные. На экране учебный контур Лоренца и зонд по λ: пик сдвигается при изменении Λ или n_eff. Так работают фильтры и тензодатчики; полная теория связанных мод не решается.

Часто задаваемые вопросы

Почему отражается почти одна длина волны?: Каждый период даёт слабое отражение. Для большинства λ они гасят друг друга. Только при λ_B = 2 n_eff Λ отражения складываются в фазе — конструктивная интерференция и высокий коэффициент отражения.
Как решётку делают датчиком?: Деформация и температура меняют период Λ или n_eff и сдвигают λ_B. По сдвигу пика судят о растяжении, температуре или давлении.
Что такое «сила решётки»?: В основном глубина модуляции показателя Δn. Сильнее модуляция — выше пик отражения и часто шире полоса. У настоящей ВБР на силу влияет ещё длина решётки.
Всегда ли спектр — лоренцев колокол?: Нет, это упрощение для слабой однородной решётки. Сильные и длинные ВБР дают боковые лепестки (теория связанных мод). Аподизация — ослабление модуляции на концах — эти лепестки подавляет.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 50 в «Оптика и свет».

Вся категория →

НовоеШкольные