Nguyên lý hoạt động

Một phần của tài liệu Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu cảm biến quang sử dụng cách tử Bragg trong sợi quang ứng dụng đo nhiệt độ (Trang 29)

Xét hai sóng truyền theo hai hướng ngược chiều nhau với hằng số truyền dẫn0

1. Năng lượng được ghép từ sóng này sang sóng khác nếu chúng thoả mãn điều kiện cân bằng pha Bragg

0 1

2

 (2.4)

Trong đó  là chu kỳ của cách tử. Xét một sóng ánh sáng với hằng số lan truyền

0

truyền từ trái qua phải. Năng lượng từsóng này được ghép vào sóng tán xạ chuyển dịch theo hướng ngược lại tại cùng bước sóng nếu thoả mãn điều kiện pha Bragg.

0 0 0 2 2 ( )      (2.5)

Ta có 0

0 2neff

 , λ0 là bước sóng của sóng đến, neff là chỉ số khúc xạ hiệu

dụng của sợi quang (vật làm cách tửBragg), sóng được phản xạ với điều kiện là:

0 2neff

  (2.7)

Bước sóng λ0này được gọi là bước sóng Bragg. Trong thực tế, hiệu suất phản xạ

giảm khi bước sóng của sóng đến không ăn khớp với bước sóng Bragg. Do đó nếu có một vài bước sóng được truyền vào cách tử Bragg thì bước sóng Bragg được phản xạ trong khi các bước sóng khác được truyền qua mà không bị tổn hao hoặc tổn hao rất ít.

Sự hoạt động của cách tử có thểđược hiểu bằng cách tham khảo hình 2.3, hình vẽ cho thấy sự thay đổi tuần hoàn chỉ số khúc xạ. Sóng đến được phản xạ từ mỗi chu kỳ cách tử. Các sự phản xạ này được cộng pha khi chiều dài đường đi của sóng λ0ở

mỗi chu kỳ bằng một nửa bước sóng đến λ0. Điều này tương đương với neff 0 2 (điều kiện Bragg).

* Độổn định của cách tử phụ thuộc vào một số yếu tố

- Loại và nồng độ của tạp chất pha tạp vào lõi

- Kiểu làm nhạy sáng

- Mật độ công suất tia sáng UV

- Phương pháp sử dụng để khắc cách tử

Λ

Một phần của tài liệu Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu cảm biến quang sử dụng cách tử Bragg trong sợi quang ứng dụng đo nhiệt độ (Trang 29)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(73 trang)