Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: fiber optical systems

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Metody natężeniowe modelowania, analizy i syntezy systemów światłowodowych

Borecki M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

2004

z. 149

3--162

Systemy światłowodowe zawieraja układy: źródła światła, toru optycznego i odbiornika. W układach wykorzystaywane są podzespoły optyczne (światłowody), optoelektroniczne i elektroniczne. Do komponentów optycznych zalicza się: włókna optyczne - pasywne i aktywne, sprzęgacze i soczewki. Diody elektro-luminescencyjne, fotodiody i diody laserowe stanowią grupę komponentów optoelektronicznych czynnych. Systemy światłowodowe, których zasada pracy jest oparta na na zmianach natężenia promieniowania optycznego, nazywa się systemami nateżeniowymi. Projektowanie systemów tego typu, spełniających określone funkcje, przy wybranym poziomie dokładności, napotykało określone trudności. Było to powodowane stosowaniem modeli niewłaściwego typu, które opracowywano dla fazowych warunków propagacji promieniowania w układach o uproszczonej geometrii. Dla ułatwienia i podniesienia skutecznosci projektowania omawianych systemów, podjęto próbę opracowania metod natężeniowych modelowania podzespołów, analizy warunków pracy i syntezy systemów. Metody te wykorzystują zjawiska związane ze zmianami rozkładów natężeń promieniowania. Są one przeznaczone do systemów światłowowdowych, w których długość toru optycznego jest taka, że zjawiska uśredniania rozkładów nie dominują. Proponowane metody bazuja na zależnościach netężeniowych, wyprowadzonych z optyki falowej, geometrycznej, kwantowej oraz fizycznej, a ich integralną częścią jest dokładny opis geometrii toru optycznego. Zastosowanie metody umożliwiły propozycje miary udziału promieniowania skośnego, propagującego się w światłowodach. Wysoka dokładność proponowanych metod pozwoliła na jawne modelowanie promienia płaszczowego i badanie jego wpływu na rozkłady natężeń pola bliskiego. Wykazano, że wyznaczone rozkłady pola bliskiego są zgodne z wynikami doświadczalnymi nawet dla geometrii toru optycznego o parametrach krytycznych. Umożliwiło to precyzyjna analizę parametrów projektowanych komponentów światłowodowych, a przez to wykonanie oryginalnych konstrukcji asymetrycznych. Zastosowane metody zezwoliły na stworzenie jednorodnego opisu podzespołów i układów, będących komponentami systemów światłowodowych. Komplet opracowanych modeli podzespołów umożliwił analizę warunków pracy układu, a jej wyniki - syntezę systemu. Dokładniejsze niż dotychczas określenie warunków pracy podzespołów, a przez to i układów, uprościło syntezę zaawansowanych systemów, spełniających złożone wymagania, np: rozróżniania optycznego ośrodków o bardzo podobnych przezroczystościach i współczynnikach załamania. Proponowane techniki przeiwdywania tolerancji obliczeń zmniejszyły koszty obliczeniowe symulacji podzespołów, układów i systemów światłowodowych. Metody natężeniowe zastosowano w praktyce do opracowania konstrukcji: sprzęgacza asymetrycznego, toru typu U, wielotorowych głowic czujników poziomu cieczy oraz jej rodzaju i parametrów, układów źródeł promieniowania mstabilizowanych optycznie, interfejsów optoelektronicznych, układów detekcji, światłowodowych wzmacniaczy optycznych na włóknach aktywnych i czujników inteligentnych. stworzyło to możliwość pozytywnej weryfikacji metod w syntezie systemów światłowodowych.

Optical systems comprise the following circuits: the light source, the receiver set and the optical scheme. Optical fibres were applied to this construction. Electronic, optic and optoelectronic components are used in the circuits. Classical optical components are: optical fibers - passive and active, couplers and a lens. Light emitting diodes, laser diodes and photo diodes form the group of active optoelectronic components. Otical systems whose principle of work is change in optical radiation intensity are called intensity systems. This type of system design, while fulfilling specific functions, at a chosen level of accuracy, encountered certain difficulties. This was caused by the use of inappropriate model types, which were worked out for phase conditions and synthesis of systems for the extrapolation of such systems. Intensity methods use phenomena connected with changes in optical radiation intensity distribution. These methods use phenomena connected with radiation intensity distribution changes. They are designed for optical systems, in which the length of oprical truck is such that phenomena of distribution averaging is not predominat. these methods are based on intensity models which are dedused from wave, geometric, quantum and physical optics. A precise description of optical scheme geometry is integral to this. The methods applied made the proposal of skew radiation propagating in the optical fiber1s parta measure possible. The high exactitude of the methods proposed permitted clear modeling of coat radiation and investigatrion of iits in influence on near field distribution. It has been proved that the near field distributions shown are consistent with experimental results for the optical path even with critical parameter geometry. This made a precise analysis of the parameters of projected optical components possible and through this the realiztion of original asymetric constructions. The methodsappliedallowed the creation of a homogenous description of components and circuits forming part of optical systems. The set of models of components worked out made the analysis of working conditions and their results possible - the synthesis of system. In a more exact way than has previously been case, the qualification of the working conditions of elements in circiuts simplified the synthesis of advanced systems fulfilling definite requirements, for example: the optical discrimination of a medium with very similar transparency and coefficients of deflection. The proposed techniques of tolerance calculation estimation reduced the computational costs of the simulation of components, schemes and fiber optical systems. Intensity methods were applied to the study of the following constructions - an asymmetrical coupler, a "U" - branch type optical track, multi-track sensor head of liquid level as well as types and parameters for this sources of optically stabilized radiation, optoelectronic interfaces, detection circuits, optical amplifiers on active fibers and intelligent sensors. This then made it possible to perform positive verification of methods in the synthesis of optical systems.