Оптические линзы физика. Преломление света. Линзы. Влияние расположения предметов относительно линзы

Эта производительность оправдывает номинал многомодового лазера. В этой структуре спектр будет состоять из основного режима, а нежелательные моды ослабляются, оправдывая номинал одномодового лазера. На рис. 15 показана основная структура лазерного диода, построенного с двойным гетеропереходом и диапазоном контактов.

Рисунок 15: поперечный разрез лазерного диода с гетеропереходом. Они характерны для лазеров. Однако быстрый спрос на полосу пропускания, особенно телекоммуникации, привел к эксплуатации этих систем в окне 550 нм. На рис. 16 показан типичный спектр света, испускаемого лазерным диодом в одномодовом режиме. Рисунок 16: Типичный спектр света, излучаемого лазерным диодом в одномодовом режиме.

Механизм взаимодействия электронов с фотонами в этом устройстве называется спонтанным излучением, т.е. когда в зоне проводимости имеются свободные электроны, они могут вернуться в валентную зону, когда электрон падает до валентной зоны, соответствующая разность энергии в виде электромагнитной волны. На рисунке 17 показан этот эффект.

Рисунок 17: Модель спонтанного излучения. Длина волны, испускаемая во время этого процесса, зависит от энергии, которая терялась в процессе, как мы видим в уравнении 2. Чтобы использовать форму последнего члена этого уравнения, энергия должна быть задана в электрон-вольтах и ​​длине волны в микрометрах. Первые повторители для оптической связи использовали электронные интерфейсы, основными задачами которых являются восстановление амплитуды и формы передаваемых сигналов. Эти электронные интерфейсы, называемые репитерами-регенераторами, преобразуют оптический сигнал в электрический, рядом с сообщением, переданным передатчиком.

Сигнал обрабатывается в электронных схемах, способных восстанавливать свою форму и амплитуду до соответствующего уровня. С целью увеличения срока службы, обработки различных длин волн, уменьшения показателя шума и построения линий на больших расстояниях были разработаны несколько моделей усилителей для замены повторителей. Некоторые из них используют волокна, легированные некоторыми редкоземельными элементами, такими как эрбий и празеодим, способные усиливаться в окнах 1, 55 мкм и 1, 3 мкм. Другие полагаются на нелинейные эффекты и стимулированное волокнами рассеяние, такие как усилители Рамана и Брилуина.

Рамановский эффект может возникать в твердых, жидких, газообразных и плазменных средах. Рамановские усилители основаны на вынужденном комбинационном рассеянии, т.е. источник накачки вводит в волокно сигнал с более высокой частотой и уровнем мощности, чем усиливаемый оптический луч. Фотоны этого сигнала будут взаимодействовать с колебаниями атомов оптического волокна и при нахождении передаваемого сигнала часть его энергии будет передана фотонам этого сигнала, усиливая его.

Коэффициент усиления усилителя зависит от длины волны и мощности входного сигнала. Таким образом, усиление можно регулировать только путем регулировки длины волны сигнала, вводимого источником накачки. Усилители Бриллюэна основаны на рассеянии Бриллюэна, где фотон взаимодействует с молекулами среды и производит механическую вибрацию, представляющую практически однородную акустическую волну. Рассеяние Бриллюэна представляет собой только одну скорость генерируемой механической волны, являясь возможным представление фонона с четко определенным количеством энергии.

Потенциалы между 20 дБ и 30 дБ возможны для волокон длиной десятки километров и накачки с сигналом около 10 мВт. Оптический усилитель с легированным эрбием волокном. Усилитель, легированный эрбием, состоит из нескольких десятков метров оптического волокна, легированного эрбием. Внутри волокна будет происходить усиление передаваемого сигнала. Лазерный диод накачки будет обеспечивать энергию, участвующую в процессе амплификации, и мультиплексор с разделением по длине волны отвечает за вставку оптического сигнала, который должен быть усилен вместе с лучом от накачивающего лазера.

В дополнение к указанным компонентам может потребоваться включить оптический изолятор для предотвращения возврата внешних отражений, общих для этого типа усиления, и оптического фильтра, чтобы гарантировать чистоту передаваемого сигнала. Рисунок 19: Базовая конфигурация оптического усилителя, легированного эрбием.

Фундаментальные метастабильные состояния, связанные с длиной волны накачки, связаны с различными уровнями энергии атомов эрбия. Электронные переходы между этими уровнями энергии приводят к процессу усиления и образованию шума. Рисунок 20 поможет визуализировать переходные процессы. Фундаментальная полоса соответствует энергетическому диапазону, в котором атомы эрбия находятся в их естественном состоянии. Метастабильный диапазон соответствует значениям энергии, при которых электроны возбуждаются падающими фотонами.

Процесс усиления и генерации шума может быть представлен в трех частях. Поскольку при освещении на 980 нм наблюдается большее поглощение, обычно используется эта длина волны, что и дает наибольший выигрыш. Поскольку уровень накачки неустойчив, электроны падают до более низких уровней энергии.

Осенью большинство электронов стабилизировалось на метастабильном уровне, но некоторые электроны падали на фундаментальный уровень энергии и генерировали шум. На третьем этапе мы находим на метастабильном уровне миллиарды накопленных электронов. Когда возникает импульс света, показанный на рис. 21, возмущение будет происходить так, что накопленные электроны будут распадаться и начинается падение уровня для всех электронов. Это падение с метастабильного уровня на фундаментальный уровень генерирует фотоны с той же характеристикой падающего света.

Таким образом, имеется выход света с теми же характеристиками входного света, который представляет собой сумму входной энергии с энергией света, генерируемой переходом в основное состояние. Рисунок 21: Представление последнего шага процесса амплификации.

Поскольку оптический луч на выходе лазера или усилителя имеет очень узкий диаметр, необходимо использовать телескопический узел для увеличения диаметра луча, удерживая его коллимированным, тем самым уменьшая его расхождение и гарантируя хорошую плотность мощности в рецептор.

Два основных проектных параметра телескопа для выхода передатчика - это угол расхождения и диаметр передаваемого луча. Эти данные напрямую влияют на ослабление сигнала. В этом расчете е представляет собой основу натуральных логарифмов. В конце концов, они известны как рефракторы, потому что они имеют линзы в качестве основных элементов. Основным недостатком этой сборки является то, что фокусное расстояние объективов зависит от длины волны. Эту проблему можно обойти, используя линзы ахроматического типа.

Существуют также отражающие телескопы, в которых линзы заменяются зеркалами, как в телескопах Кассегрена, где одна линза заменяется расходящимся гиперболическим зеркалом, а другая линза заменяется сходящимся параболическим зеркалом. Преимущество отражения телескопов заключается в том, что они являются ахроматическими, то есть их характеристики не меняются с длиной волны.

Рисунок 22: Типы телескопа: кеплеровский, галилеровский и кассегренский. Рисунок 23: Пример использования горна. Была прочитана сводка по темам «Отличительные жесты отвратительной речи». Нарисуйте две половинки на доске: одна из них выпуклая, а другая - вогнутая, пробка. Мы сделаем некоторые размышления над этими двумя полукругами. Если вы двигаетесь по поверхности первого полукруга, какими будут ваши отношения? Или, если вы налейте воду на поверхность того же полукруга, что будет с водой?

Как насчет воды, если вы налейте ее на вогнутую линзу? Тогда, согласно закону аналогии, мы говорим: все рассеянные энергии движутся по выпуклой поверхности, и все собранные энергии движутся по вогнутой поверхности. Выступающие линзы дают небольшие изображения, а большие - маленькие.

Реплика: В физике изучаются повышенные и вогнутые линзы. Лошади используют очки с выпуклыми линзами и близорукие линзы с вогнутыми линзами. Когда энергия человека разливается, в каком состоянии он? - В видном государстве. Вы еще не можете понять аналогию, существующую между физическими и духовными проявлениями. Если вы поднимаетесь на высокий горный пик, который является выпуклой линзой, вы можете спокойно сидеть там, как в долине? Бывают времена, когда вы можете сидеть комфортно, но если погода бурная, вы не можете сидеть на этом горном пике.

При нынешнем развитии человечества вы не можете долго сидеть на горных вершинах. И во время Христа Его ученики пожелали сделать три шатра на горе, но Христос сказал им: «Время еще не пришло». И они должны были спуститься с горы. Высокие пики представляют собой «Ментальный мир», где идеи опускаются. Ваши идеи, которые у вас есть, могут исказить ваш разум, унести вас в долину. Высокие пики в то же время являются гордостью человека. Когда человек поднимается на высокий пик, он не хочет знать о людях, он не думает о них, но когда наступает шторм, он идет по долине и начинает искать людей.

На высоком пике, как выпуклая поверхность, нельзя держаться в шторме, но спускается в долину в вогнутой линзе; вогнутая линза, долина, соответствует человеческому сердцу. Воздух может покрывать как выпуклую поверхность, так и вогнутую поверхность - для нее не требуется кастрюля. Он может свободно двигаться туда, куда хочет. Но для воды вопрос другой. Вода говорит: «Панница нужна для меня». Поэтому для сердца нужна кастрюля, форма, в которой нужно вылить ее содержимое. Поэтому разум нуждается в высоте, а сердце - вмятина, глубина, но иногда есть опасность для человека - не утонуть в этой впадине, в этой чаше.

Оккультисты утверждают, что человек в ранние времена своего развития достиг высоты 100 метров. Тогда его высота упала до тридцати пяти футов, тогда как сегодня мы видим, что она достигает наибольшей высоты на полтора-два фута, что указывает на то, что ее вещество утолщено. В будущем он будет расти еще больше. Английский писатель рассказывает историю жизни английских астрономов. Около сорока пятого года прошлого века астроном наблюдал с его телескопом небо и пространство вокруг него. Это было в то время, когда холера и чума шли в Англию в значительной степени.