đề tài bộ tạo ẢNH QUANG

Báo cáo tập lớn thông tin quang TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG - - Báo cáo môn thông tin quang Đề tài: 1|Page BỘ TẠO ẢNH Báo cáo tập lớn thông tin quang QUANG MỤC LỤC 2|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại khoa học công nghệ ngày phát triển, thông tin quang ngày đóng vai trò quan trọng lĩnh vực điện tử viễn thông Các hệ thống thông tin sợi quang cho tốc độ truyền liệu cao kèm độ tin cậy vượt trội so với phương pháp truyền dẫn.Trong lĩnh vực điện tử, linh kiện quang cho hiệu cao kèm mức tiêu thụ lượng thấp so với linh kiện truyền thống.Có thể thấy thông tin quang dần trở thành xu hướng phát triển đầy tiềm Một phát quan trọng thông tin quang tinh thể quang tử, loại vật liệu cho phép ảnh hưởng đến lan truyền hạt photon tương tự cách mà tinh thể bán dẫn tác động lên chuyển động electron Một ứng dụng tinh thể quang tử tạo ảnh vật thể có kích thước siêu nhỏ cỡ nano Trong tập lớn này, nhóm chúng em tìm hiểu tượng khúc xạ âm cấu trúc tinh thể quang tử chiều ứng dụng siêu thấu kính để tạo ảnh vật thể có kích thước siêu nhỏ (cỡ nano) Cảm ơn TS Hoàng Phương Chi cho chúng em có hội tìm hiểu công nghệ mới, có ứng dụng thiết thực cho sống Với trình độ hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, mong cô xem xét cho ý kiến đánh giá để chúng em làm tốt lần sau Xin cảm ơn! 3|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC STT Họ tên Lê Hữu Tường Nguyễn Mạc Tùng Lâm Quản Xuân Tùng Phạm Ngọc Thắng Đỗ Phương Tấn Công việc Dịch tài liệu, làm slide, báo cáo Dịch tài liệu Dịch tài liệu Dịch tài liệu Dịch tài liệu CHƯƠNG I NGUYÊN LÝ TẠO ẢNH VÀ GIỚI HẠN CỦA THẤU KÍNH TRUYỀN THỐNG 4|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang Trong phần này, tìm hiểu nguyên lý tạo ảnh truyền thống theo định luật quang học, đồng thời hạn chế thấu kính truyền thống đòi hỏi cần có phương pháp tiên tiến để giải Định luật Snell tượng khúc xạ ánh sáng i Môi trường n1 Môi trường n2 Theo định luật Snell ta có: sin(i) n2 = sin(r) n1 r (1.1) Với:  i: góc tia sáng từ môi trường tới mặt phẳng phân cách pháp tuyến mặt phẳng phân cách hai môi trường  r: góc tia sáng từ mặt phân cách môi trường pháp tuyến mặt phẳng phân cách hai môi trường n1 : chiết suất môi trường  n2  : chiết suất môi trường 2 Sự tạo ảnh thấu kính truyền thống Thấu kính truyền thống thấu kính hội tụ gồm mặt lồi, hoạt động dựa nguyên lý khúc xạ ánh sáng 5|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang Hình 1.1 Nguyên lý tạo ảnh truyền thống(color online) Ảnh tạo thấu kính truyền thống ảnh thật, ảnh ảo, ngược chiều kích thước thay đổi tùy thuộc vào vị trí vật so với tiêu cự F thấu kính Hiện tượng nhiễu xạ thấu kính truyền thống Nhiễu xạ tượng quan sát sóng lan truyền qua khe nhỏ mép vật cản (rõ với vật cản có kích thước tương đương với bước sóng), sóng bị lệch hướng lan truyền, lan toả phía từ vị trí vật cản, tự giao thoa với sóng khác lan từ vật cản Hình 1.2 Hiện tượng nhiễu xạ thấu kính hội tụ(thienvanhanoi.org) Như vậy, ảnh điểm sáng nguồn điểm ảnh lý tưởng mà đĩa sáng với đĩa sáng trung tâm chiếm khoảng 86% lượng ảnh sáng quầng sáng rìa, gọi đĩa Airy Vật kính tồi, đĩa nhiễu xạ có bán kính lớn, ảnh nhòe nhiều 6|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang Hình 1.3 (thienvanhanoi.org) Đĩa nhiễu xạ Như vậy, ta hiểu có điểm ảnh nằm cách khoảng cách nhỏ bán kính đĩa Airy, ta phân biệt điểm ảnh * Công thức nhiễu xạ: Độ lớn đĩa Airy sin θ = 1, 22 Trong đó: λ D (1.2) θ : độ phân giải góc λ: bước sóng D: đường kính lỗ hổng (độ mở thấu kính) 7|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang Thấu kính truyền thống, sử dụng bước sóng miền ánh sáng nhìn thấy (λ=380÷700nm), giả sử ta có λ=380nm với độ mở thấu kính D = 50cm, thay vào sin θ ≈ 9, 27.10−7 công thức 3.1 ta có => thấu kính truyền thống tạo ảnh vật thể có kích thước nano 8|Page Báo cáo tập lớn thông tin quang CHƯƠNG II: VẬT LIỆU LEFT-HANDED-MATERIALS (LHM) VÀ HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÂM Giới thiệu vật liệu left-handed-materials (LHM) 1.1 Khái niệm Vật liệu “left-handed-materials” (LHM ) giới thiệu lần Veselago vòa năm 1968 Đây loại vật liệu nhân tạo, mà hệ số điện môi ε hệ số từ thẩm μ âm, mà chiết suất môi trường có giá trị âm: Ta có: ε