(c)schechner ליזרים 10' - bragg1 תופעת bragg ראשית ההולוגרפיה...

(c)Schechner 10 ליזרים' - Bragg 1

Braggתופעת •ראשית ההולוגרפיה•"כתיבה" בסיבים אופטיים•מפצלי קרינה•Braggמסנני •Braggמקזזי דיספרסיה לפי •

Bragg – תופעת 10


Braggמערך הניסוי של

מחולל קרני

X

שולחן גוניומטר

גביש

גלאי

קולימטור


Braggמהלך הניסוי של

גלאי

מחולל קרני

X

שולחןגוניומטר

גביש

קולימטור


הגדרות בתוצאות

מחולל קרני

X

גלאי

שולחן גוניומטר

גביש

קוו יחוס

x


xתוצאות: עבור כל I

קיימות זוויות בעלות החזר חזק


הסבר לתוצאות

בגביש, האטומים מסודרים בסריג. מבנה החוזר על עצמו במרחב

נניח


הסברלתוצאות

a

Bragg Diffraction Equation

x = 2a sin

הפרש הדרכים להתאבכות בונה

a sin

a sin

המרחק בין

האטומים

a0 = Lattice Constant

a ≠ a0


מבנים מסודרים, סידור אטומים במבנה החוזר על עצמו, יוצר החזרים בזוויות מוגדרות התמאימות לאורך הגל

המרחקים החוזרים הם בסדר גודל של אורך הגל

Xלכן, תופעת בראג בגבישים מתרחשת בקרני המרחקים בין שכבות של האטומים הם בסדר

.X הגודל של של אורך הגל בקרני

בקרטון מצופה אלומיניום, שכבת האלומיניום היא בסדר גודל של התחום הנראה


מבנה של הולוגרמה

איזורים שונים בתמונה ההולוגרפית מקיימים את חוק בראג בזוויות שונות


Clad,n2

clad, n2

Core, n1

SiO2

SiO2 + GeO2

SiO2

Clad, n2 + n

clad, n2

Core, n1 + n

SiO2

SiO2 + GeO2

SiO2

קרינה UV

"כתיבה" בסיבים אופטיים

מסה אטומית של

גרמניום


"כתיבה" בסיבים אופטיים

Si O Si O Si O Si O

O Si O Si O

Si O O Si O Si O

Ge

Ge

H2

H2

המבנה של זכוכית

מימן נשאר מתהליך הייצור או ניתן להוספה

SiO2 (Stechiometry)

פגמים


Si O Si O

O Si O Si

Ge O Si O

H2

H2

+ h 2H

+ h 2H

בתהליך התעשייתי מוחדר המימן לזכוכית בלחץ גבוהה בתוך תאים בטמפרטורה נמוכה


"כתיבה" בסיבים אופטיים עם מימן ודאוטריום

Si O Si O

O Si O Si

Ge O Si O

D D

H H

am(H) = 1 amu; am(D) = 2 amu


Braggייצור תבניות

Clad, n2

clad, n2

Core, n1

SiO2

SiO2 + GeO2

SiO2

Beam Expande

r

Interferometric Mask

Interferometric Pattern

Laser UV

הצורך במרחיב אלומה - עקיפה


לייזרים לכתיבה בסיליקה

אורך גל]nm]

לייזר

248KrF Excimer

193ArF Excimer

244Frequency doubledAr+ Ion


Beam מפצלי אלומה Splitter

סיב אופטיסיב אופטי

מחברים





FO 1 x 4 beam splitter

קלסי

Splitting Losses = 2%הפסדי פיצול


בסיב אופטי Braggמסנני

x= 2a sin משוואתBragg

= 90 0sin = 1x= 2a

עבור פגיעה בניצב

נקבל החזר בונה עבור "שריג" עם "מרחק בין שכבות" שהוא חצי מאורך הגל

תוך התחשבות במקדם השבירה המקורי

1

Bragg

2nDa

D = ? Bragg = 1530 nm

n1 = 1.6304

D = 1530 / 1.63 = 938 nm


Braggהחזרים במסנני


מסנני Bragg Optical

Isolator

Bragg

Optical Isolator:מכלול אופטי המונע החזרים


תרגילn1 = 1,633 סיב אופטי בעל ליבה עם •

עובר הקרנה ליצירת מסנן בראג סיב-אופטי. nm 1557אורך הגל המוחזר הוא •

חשב את המרחק בין המישורים של התבניתלקווי התבנית יש מקדם שבירה•

n1 = 1,634חשב את גורם החזרה בבפגיעה דרך מישור תבנית

חשב את מספר המישורים הדרוש להחזר של • מהקרן הנכנסת99.9%

חשב את אורך הפילטר•


Braggמקזזי דיספרסיה לפי

S 0 L

In


DCGמקזזי פיזור קרומטי Dispersion Compensating

Grating

chirped

מסנן בראג

מקזז פיזור כרומטי


אורכי הגל הקצרים עקרון הפעולהמוחזרים

לפני אורכי הגל הארוכים

Time delay

אורכי הגל הארוכים נכנסים יותר עמוק עד שמוחזרים


Ultrafast laser-induced melting of glassAppl. Phys. A 79, 499–505 (2004)V. Koubassov et al.

Abstract +Fig. 9

Chinese Chemical Letters Vol. 16, No. 4, pp 561-564, 2005 http://www.imm.ac.cn/journal/ccl.html

Preparation of the Thermoplastic Starch/Montmorillonite Nanocomposites by Melt-intercalation Ming Fu HUANG, Jiu Gao YU*, Xiao Fei MA

Braggמאמרים על תופעת

כל המאמר

Acta Materialia 52 (2004) 3313–3322X-ray diffraction measurement of residual stress in PZT thinfilms prepared by pulsed laser depositionXuejun Zheng, Jiangyu Li, Yichun Zhou

העמודים5 הראשונים


0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

]amu[ מסה מצומצמת

]nm אורך גל ]

הלידים של גז אציל דימר של גז אציל מתחפשים לאקסימר


yיחידות ומשמעות לציר


ספרות אחרי הנקודה

עירבוב קבוצות


–חשב את הזווית הקריטית עבור קרינה הנוצרת בתוך האזור 6הפעיל במקרה של לייזר

homojunction heterojunctionn

d

n pjunction

3.6 0.2 - 1.0 %

פרופיל מקדם השבירה

שקפים - 4548

לייזרים שלמל"מ

sin c =nt

ni


– תן ערכים לתכונות האופטיות 10וחשמליות של האזורים השונים

Quantum Wire Laserעבור (מיספור האזורים כמו בדיאגרמה

שהוצגה בשיעור)

קיר הבור-קיר הבור +

חומר לוזר חומר בעל התנגדות גבוהה

עבירות

laserל-Eg מקדם

אזור שבירה

1

2

3 בשקפים שלנו אין ציון של מספרי איזורים .•לא מצויין מאיזה חומר הלייזר בנוי.• אם אין נתונים כמו רוחב Egאיך מחשבים •

וכו." n" מספר ה WELL ה מה זה עבירות לאורך גל של לייזר?•


קיר הבור(1) -קיר הבור +

(3חומר לוזר )(2חומר בעל התנגדות גבוהה )

GaAlAs GaAs GaAlAs

10 nm

E

d

Quantum Well Lasers


אורך הגל כתלות בקבוע הגביש

Bandgap wavelenght, max

Bandgap Energy )eV(

LatticeConstant

a0

[Anstrom ]

Indirect

Saleh and Teich p.550


. mA 15 בזרם של V 1.9 – דיודת לייזר מוזנת במתח של 14.50%היעילות האורית של הלייזר היא

.m 0.9 אורך הגל של הלזירה הוא חשב את ההספק האורי של הלייזר.

חשב את מספר הפוטונים ליחידת זמן הנפלטים מהדיודה.

P = IV

= 1.9 x 15 x 10-3 = 28.5 mW

חישוב ההספק החשמלי

ההספק האורי

P0.9 mm = 14.25 mW = 14.25 mJ/s = )6.242x1018()14.25x10-3( = 8.895 x 1016

Eph = h= hc/= 1.24/eV )in m(

4.186 x 107 erg/calorie; 4.186 J/calorie; 1 J = 6.242 x 1018 eV

Eph = 1.24/0.9 = 1.38 eV/photon

nph = )6.242 x1018(/1.38 = 4.5 x 1018

(c)schechner ליזרים 10' - bragg1 תופעת bragg ראשית ההולוגרפיה...

Documents