Как устроены современные оптические волноводы и как они применяются в технике?

Оптические волноводы — это протяжённые структуры, внутри которых могут распространяться электромагнитные волны в видимой и инфракрасной областях спектра. books.ifmo.ru

Устройство: в простейшем случае оптический волновод представляет собой диэлектрический стержень круглого сечения (волокно) или прямоугольного сечения с поперечным размером, сравнимым с длиной волны. books.ifmo.ru xn--80aalqamthaaq3ay.xn--p1ai Характерная черта любого волновода — наличие внутри среды с повышенным показателем преломления света по сравнению с окружающей оболочкой. chipdocs.ru

Некоторые типы оптических волноводов:

• Волоконный световод. siblec.ru Выполнен в виде тонкой стеклянной нити цилиндрической формы с круглым поперечным сечением. siblec.ru Состоит из сердцевины, одной или нескольких оболочек и одного или нескольких защитных покрытий. siblec.ru
• Планарный волновод. studvesna.ru Представляет собой канал (ядро) прямоугольного сечения, сформированный внутри оптически менее плотного материала (оболочки). studvesna.ru Световой сигнал распространяется в канале за счёт полного внутреннего отражения от поверхности раздела ядро/оболочка. studvesna.ru
• Плазмонный волновод. books.ifmo.ru xn--80aalqamthaaq3ay.xn--p1ai Представляет собой протяжённую полоску металла с поперечным размером и толщиной, много меньшими длины волны излучения. books.ifmo.ru xn--80aalqamthaaq3ay.xn--p1ai Особенность таких волноводов в том, что оптический сигнал распространяется не внутри, а по поверхности волновода в виде поверхностной электромагнитной волны. books.ifmo.ru xn--80aalqamthaaq3ay.xn--p1ai

Применение оптических волноводов:

• Передача света на большие расстояния в оптических системах связи. kubsu.ru Оптоволоконные кабели позволяют передавать информацию с более высокой скоростью, чем в проводных электронных системах связи. science.fandom.com
• Получение изображений в медицине, где свет необходимо доставить в малодоступные области. kubsu.ru
• Элементы связи в миниатюрных оптоэлектронных устройствах. kubsu.ru
• Использование в интегральных оптических схемах для передачи оптических сигналов и построения устройств управления оптическими сигналами: оптических переключателей, модуляторов, коммутаторов и других. books.ifmo.ru xn--80aalqamthaaq3ay.xn--p1ai
• Применение в гидрофонах сейсмических и гидролокационных приборов. science.fandom.com
• Использование в нефтедобывающей промышленности для измерения температуры и давления непосредственно в нефтяных скважинах. science.fandom.com
• Применение в лазерных гироскопах. science.fandom.com
• Использование в интерферометрических датчиках магнитного и электрического поля. science.fandom.com