Расчёт угла призмы для заведения излучения в кристалл

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра электронных приборов

(ЭП)

Расчёт угла призмы для заведения излучения в кристалл

Отчет по практике №1

по дисциплине «Радиофотоника»

Выполнил

студент гр. 347

______ Костеников М.А.

Проверил:

Младший научный сотрудник каф. ЭП

______ Савченков Е.Н.

2021

1.Введение

Цель работы:

Подобрать угол призмы из рутила, ниобата лития и калий титанил фосфата для завода ввода света с длиной волны 633нм в плананрный волновод на подложке кристалла KTP и ниобата лития.

2. Расчётные формулы

Используя закон Снеллиуса [1], получим выражение для расчёта эффективного показателя преломления:

,                                (2.1)[pic 1]

где [pic 2]

[pic 3]

 на входную грань призмы. [pic 4]

3. Ход работы

Опираясь на  выражение  (2.1) была получена формула для расчёта угла падения от угла призмы, рассчитаны углы падения для всех случаев. Все расчеты проводились  при помощи универсального математического программного  обеспечения Mathad 15.0 [2].

На (рис. 3.1) изображена геометрия поставленной задачи, где на рисунке а призма 1 изготовлена из ТіО2 (рутил), а призма 2 изготовлена из LiNbO3 (ниобат лития), подложка из KTiOPO4 (калий титанил фосфат). На (рис. 3.1) б призма 3 изготовлена из ТіО2, а подложка изготовлена из LiNbO3.

[pic 5]

Рисунок 3.1 –Геометрия поставленной задачи

Таким образом для завода излучения с длиной волны 633 нм в волновод из кристалла KTP через призму из ТіО2 (рутил) подходит угол призмы:

α = 41.45 [pic 6]

Для излучения, поляризованного  в плоскости падения и перпендикулярно плоскости падения, углы падения на призму равны:

α 1 = 3,472 (Призма – плоскость поляризации в плоскости ХОУ, Кристалл – ТМ) [pic 7]

α 2 = 11,78 (Призма – плоскость поляризации в плоскости ХОУ, Кристалл – ТЕ)[pic 8]

α 3 =-11,087 (Призма – плоскость поляризации вдоль z, Кристалл – ТМ)[pic 9]