МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра “Телекомунікації”
Лабораторна робота № 2 Дослідження явищ дифракції та інтерференції когенентних джерел випромінювання для оптоволоконих ліній. Львів 2010 Мета роботи Спостереження інтерференційних картин когерентного джерела випромінювання на різних віддалях від нього. Оцінка ширини діаграми направленості випромінювання та обгрунтування оптимальних відстаней від горця волокна. Теоретичні відомості Нехай випромінююча поверхня має форму прямокутника з розмірами
На відстані R0 від нього розташований екран (з розмірами
і
Потрібно знайти амплітуду хвильового ноля
в довільній точці екрану, якщо розподіл амплітуди джерела
- відоме (див. рис1).
Задача вирішується шляхом підсумовування амплітуд хвильового поля в точці (х,у) від кожної елементарної ділянки
з врахуванням амплітуди і фази цієї складової поля (формула Кірхгофа).
де
- довжина хвилі джерела;
хвильове число;
- комплексна амплітуда поля джерела. Відомо що, щільність потоку енергії точкового джерела (Р) спадає пропорційна квадрату амплітуди електричного поля
а також спадає пропорційно квадрату відстані
Комплексний множник с'н враховує зміну фази хвилі на довжині шляху
Множник
в формулі Кірхгофа отримана з умови нормування. Нехай випромінююча поверхня джерела - плоска та мас великі розміри порівняно з відстанню R. 'Годі світлова хвиля буде плоскою, а її амплітуда в точці спостереження такою ж, як на випромінюючій поверхні.
Хід роботи Практична реалізація розрахунків виконана в програмі FRENEL.EXE. Запустіть програму FRENEL.EXE. Програма вимагає завдання початкових даних тому виберіть початкові дані згідно варіанту (дані і варіант подані в таблиці).
Вводжу наступні параметри і отримую залежність: (=2 мкм; Ширина роб. ділянки: 2 мкм; Довжина роб. ділянки: 2 мкм; Відстань до точки спостереження: 10 мкм; Ширина екрана спостереження: 100мкм Довжина екрана спостереження: 100мкм Повторюю експеримент задаючи інші параметри: (=2 мкм; Ширина роб. ділянки: 2 мкм; Довжина роб. ділянки: 2 мкм; Відстань до точки спостереження: 50 мкм; Ширина екрана спостереження: 100мкм Довжина екрана спостереження: 100мкм (=2 мкм; Ширина роб. ділянки: 2 мкм; Довжина роб. ділянки: 2 мкм; Відстань до точки спостереження: 100 мкм; Ширина екрана спостереження: 100мкм Довжина екрана спостереження: 100мкм Висновок: На даній лабораторній роботі я провів спостереження інтерференційних картин когерентного джерела випромінювання на різних віддалях від нього, для даної площини екрану найбільш сприятлива віддаль 100 мкм, бо при цьому прибл. 90% потужності випромінювання припадає на експозиційну поверхню.