b l m 2 i i in davrani i ve opt k f berler n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
BÖLÜM 2 IŞIĞIN DAVRANIŞI VE OPTİK FİBERLER PowerPoint Presentation
Download Presentation
BÖLÜM 2 IŞIĞIN DAVRANIŞI VE OPTİK FİBERLER

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 59

BÖLÜM 2 IŞIĞIN DAVRANIŞI VE OPTİK FİBERLER - PowerPoint PPT Presentation


  • 159 Views
  • Uploaded on

BÖLÜM 2 IŞIĞIN DAVRANIŞI VE OPTİK FİBERLER. GEOMETRİK OPTİK (IŞIN OPTİK, RAY OPTICS). DALGA OPTİK (WAVE OPTICS). 2-2 . Düzlemsel elektromanyetik dalgada E&M alan dağılımları. 2-3 . İki lineer polarize dalganın toplanması (aralarında faz farkı olmayan).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'BÖLÜM 2 IŞIĞIN DAVRANIŞI VE OPTİK FİBERLER' - odessa-floyd


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide13
2-4.Eliptik polarize ışık (eşit olmayan genlikte ve aralarında  faz farkı bulunan iki lineer polarize dalganın toplamı)
2 5 ki e it genlikli lineer polarize dalgan n toplam sa a dairesel polarize dalga 2 2m faz farkl
2-5. İki eşit genlikli lineer polarize dalganın toplamı = Sağa dairesel polarize dalga (=/2+2m faz farklı)
slide17

Polarizer :

A polarizer is a material or device that transmits only one polarization component and blocks the other. For example, when unpolarized light enters a polar­izer that has a vertical transmission axis as shown in Fig. 3.7, only the vertical polarization component passes through the device. As noted earlier, a familiar application is the use of polarizing sunglasses. To see the polarization property of the sunglasses you are wearing, tilt your head sideways. A number of glare spots will then appear. The sunglasses block out the polarized light from these spots when you hold your head normally.

slide18

Faraday Rotator :

A Faraday rotator is a device that rotates the state of polarization (SOP) of light passing through it by a specific amount. For example, a popular device rotates the SOP clockwise by 45° or one-quarter wavelength, as shown in Fig. 3.8. This rotation is independent of the SOP of input light, but the rotation angle is different depending on the direction in which the light passes through the device. That is, the rotation is not reciprocal. In addition, the SOP of the input light is maintained after the rotation; for example, if the input light to a 45° Faraday rotator is linearly polarized in a vertical direction, then the rotated light exiting the crystal also is linearly polarized at a 45° angle. The material is usually some type of asymmetric crystal such as yttrium iron garnet (YIG), and the degree of angular rotation is proportional to the thickness of the device.

slide20

Double Refractive Crystals

Certain crystalline materials have a property called double refraction or bire­fringence. This means that the indices of refraction are slightly different along two perpendicular axes of the crystal, as shown in Fig. 3.9. A device made from such materials is known as a spatial walk-off polarizer (SWP). The SWP splits the light signal entering it into two orthogonally (perpendicularly) polarized beams. One of the beams is called an ordinary ray or o ray, since it obeys Snell’s law of refraction at the crystal surface. The second beam is called the extraor­dinary ray or e ray, since it refracts at an angle that deviates from the predic­tion of the standard form of Snell’s law. Each of the two orthogonal polarization components thus is refracted at a different angle, as shown in Fig. 3.9. For example, if the incident unpolarized light arrives at a perpendicular angle to the surface of the device, the o ray can pass straight through the device whereas the e ray component is deflected at a slight angle so it follows a different path through the material.

  • Table 3.1 lists the ordinary index no and the extraordinary index ne of some common birefringent crystals that are used in optical communication compo­nents. As will be described in later chapters, they have the following applications:
  • ■ Calcite is used for polarization control and in beam splitters.
  • ■ Lithium niobate is used for light signal modulation.
  • ■ Rutile is used in optical isolators and circulators.
  • ■ Yttrium vanadate is used in optical isolators, circulators, and beam displacers.
slide22

Kırılma İndisi (Refractive Index) :

Bir malzemenin en temel optik parametrelerinden birisi ışığın malzeme içindeki hızıdır. Işık dalgası bir dielektrik veya iletken olmayan bir ortama girdiğinde yavaşlar ve  hızıyla yolalmaya başlar.  hızı malzemenin karakteristiğidir ve ışığın vskumdaki hızında ( c) daha düşüktür. Işığın vakumdaki hızının, made içerisindeki hızına oranı malzemenin kırılma indisi (refractive index or index of refraction) olarak tanımlanır :

n için tipik değerler : hava : 1.00, su : 1.33, silika cam: 1.45, elmas : 2.42

İki malzemeden n kırılma indisi daha büyük olana, optik olarak daha yoğun malzeme denir.

Örneğin cam havadan daha yoğundur.

Havanın kırılma indisi dalgaboyu, sıcaklık, basınç ve gaz kompozisyonu ile değişir. Standart kuru

havanın 760 torr basınç ve 15 C sıcaklıktaki kırılma indisinin dalgaboyu ile değişimi ( (m):

1.55 m için havanın kırılma indisi : nair = 1.00027325

havadaki ışık hızı : cair = 299,710562 m/s

slide23

Işın Teorisi :

Yansıma ve Kırılma (Reflection and Refraction) :

slide25

Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçiş

Normal

Normal

2

1

1

2

Düz Ayna

n1

Az Yoğun

Çok Yoğun

n2>n1

1=2

b< 

b

Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun

Ortama Geçiş

( Işın normale YAKLAŞARAK Kırılır)

Düz Aynada Yansıma

slide26

Çok Yoğun Ortamdan Az Yoğun Ortama Geçiş

Normal

HAVA

HAVA

HAVA

Normal

Normal

Az Yoğun

Az Yoğun

Az Yoğun

n2

n2

n2

Çok Yoğun

n1>n2

Çok Yoğun

n1>n2

n1>n2

Çok Yoğun

c

c

c

CAM

CAM

CAM

Kritik açı ile gelen ışın

n1-n2 arayüzeyine paralel olarak

yol alır.

1-Kritik açıdan büyük açıyla gelen

ışın diğer ortama geçmeden YANSIR.

(Tam İç Yansıma)

2-Kritik açıdan küçük açıyla gelen

ışın diğer ortama geçer ve

normalden UZAKLAŞARAK

kırılır.

Bir kısmı ise aynı ortama geriye

YANSIR.

 c= Kritik Açı

slide27

Kritik Açı :

Örnek : n1 = 1.48 (cam), n2= 1.00 (hava) için kritik açı

42° den daha büyük bir 1 açısıyla cam-hava arayüzeyine gelen ışınlar

tamamen cama geri yansıtılır.

slide28

Optik Fiberin Yapısı :

Çekirdek (Core) (Öz)

Yansıtıcı (Cladding) (Örtü)

Kılıf (Coating) (Koruyucu)

slide38

Üç Tip Optik Fiberin Karakteristik Özellikleri

Fiber Tipi Kesit Kesit Dağılımı Işık Yayılımı İletim Karakteristiği

Basamaklı

İndisli

Çok Modlu

Fiber

Dereceli

İndisli

Çok Modlu

Fiber

Basamaklı

İndisli

Tek Modlu

Fiber

slide39

Üç Tip Optik Fiberin Karakteristik Özellikleri

Kırılma İndisinin

Fiber Tipi Kesit Kesit Dağılımı Işık Yayılımı İletim Karakteristiği

Basamaklı

İndisli

Çok Modlu

Fiber

Dereceli

İndisli

Çok Modlu

Fiber

Basamaklı

İndisli

Tek Modlu

Fiber

Verilen Alınan

Darbe Darbe

slide40

Nümerik Açıklık,NA, (Numerical Aperture) :

Tipik değerler :

NA = 0.14 ~ 0.50

slide41

Kırılma İndis Farkı (∆) :

(Refractive Index Difference)

∆ = %1-3 (MM Fiber)

∆ = %0.2-1 (SM Fiber)

Kabul Konisi (0max) :

(Cone of Acceptance)

slide42

Tipik Fiber Boyutları :

Core Diameter (m) Cladding diameter (m) NA :

50 125 0.19-0.25

62.5 125 0.27-0.31

85 125 0.20-0.30

100 140 0.25-0.30

slide44

Yansıtıcı Çekirdek Kılıf

max

b

bmax

q

amin

farkl fiber tipleri

Æ yansıtıcı

Æ buffer/kılıf

Æ çekirdek

n2 =1.517

250...900 µm

140µm

100 µm

Basamaklı indisli

çok modlu fiber

SI 100/140

n1=1.527

N.A.

0.28

n2 =1.540

Dereceli indisli

çok modlu fiber

GI 62.5/125

GI 50/125

62.5 µm50 µm

125 µm

250...900 µm

n1=1.540...1.562

N.A.

0.21

n2 =1.457

9 to 12 µm

125µm

Basamaklı indisli

tek modlu fiber

SI 9/125

250...900 µm

n1=1.471

N.A.

0.13

Farklı fiber tipleri
mod say s m normalize frekans v
Mod sayısı : M, Normalize Frekans : V

a = özyarıçapı

NA = nümerik açıklık

l0 = ışığın boşluktakidalgaboyu

V>>1 için Basamaklı İndis Fiber :

Dereceli İndis Fiber :

Mod sayısı

slide47

Tek Modlu Çalışma Şartı :

V parametresi :

veya

Kesim Dalgaboyu :

ise fiberde yalnızca tek bir mod iletilmektedir.

slide48

Örnek : Bir basamaklı indis fiberin 1300 nm’de normalize frekansı V = 26.6’dır.

Öz yarıçapı 25 m olduğuna göre NA değerini bulunuz.

mod alan ap mode field diameter mfd
Mod alan çapı :Mode-fielddiameter (MFD)

Gausiyen elektrik alan dağılımı :

MFD = 2 *W0 = 2 *(1/e elektrik alan genişliği)

MFD = 2 *W0 = 2 *(1/e2 optik güç genişliği)

slide50

Dereceli-İndis Fiber (Graded-Index Fiber) :

Özdeki kırılma indis değişimi :

0  r  a

r  a

Not :  =  için n(r) = n1 olur.

Dereceli indis fiber için kırılma indis farkı :

NA değişimi :

r  a

r > a

slide51

Eksenel Nümerik Açıklık :

Dereceli İndis Fiberde Mod Sayısı :

fiber uygulamalar

Fiber Tipi

Core/cladding

Max. mesafe (km)

Dalgaboyu

Uygulama

Multimode

0.1 0.5 1 5 10 50 100+

100/140 µm

Endüstri

LAN

85/125 µm

850 nm

62.5:125 µm

50/125 µm

Telecom / CATV

50/125 µm

1300 nm

9/125 µm

Singlemode

1550 nm

9/125 µm

Fiber Uygulamaları