|
,
n
μ
ε
=
(2.1)
n
0
n
0
n
1
n
2
d
a)
n
2
b)
19
bu
yerda
,
-mos
ravishda
nisbiy
dielektrik
va
magnit
o‘tkazuvchanlik.
n
n
0
bo‘lganda (n
0
-atrof muhitning sindirish ko‘rsatkichi) nur chegaradan
to‘liq ichki qaytadi.
Yassi optik yorug‘lik uzatkichlarda (2.1-rasm) to‘liq ichki qaytish bo‘lishi
uchun
n
1
n
2
≥
n
0
,
shart bajarilishi kerak.
Bu yerda n
1
-plyonkaning sindirish ko‘rsatkichi;
n
2
-taglikning sindirish ko‘rsatkichi;
n
0
-tashqi muhitning sindirish ko‘rsatkichi.
Plyonka qalinligini tanlab, uzatiladigan to‘lqinlar sonini chegaralash
mumkin. Bitta asosiy to‘lqinni uzatish uchun plyonka qalinligi 0,1 mkm bo‘lishi
kerak. Bunday plyonkani tayyorlash murrakkab. Sindirish ko‘rsatkichlarining
nisbiy farqini kamaytirib, plyonkaning qalinligini, ya’ni diametrini oshirishimiz
mumkin. Ko‘pgina optik qurilmalar: aktiv(generator, modulyator, demodulyator va
b.q.) qurilmalar yassi optik yorug‘lik uzatkichlarning qirqimlari asosida
tayyorlanadi.
Yorug‘lik nurining faqatgina o‘zak bo‘ylab tarqalishini ta’minlash uchun
(2.2-rasm)
n
1
>n
2
>n
3
>n
0
,
shart bajarilishi kerak. Mos ravishda bu yerda
n
1
-o‘zakning sindirish ko‘rsatkichi,
n
2
, n
3
-qobiqlarning sindirish ko‘rsatkichlari,
20
a)
n
1
n
0
b)
n
1
n
0
n
2
d)
n
1
n
0
n
2
n
3
n
0
-tashqi muhitning sindirish ko‘rsatkichi.
2.2-rasm. Yorug‘lik uzatuvchi optik tolalar
OTni tarkibiy qismlari 2.3-rasmda tasvirlangan [15]. O‘zak va qobiq uchun
asosiy
material
kvars
shishasi
(SiO
2
)
hisoblanadi.
Kerakli
sindirish
ko‘rsatkichlarini olish uchun kvars shishasiga bor, germaniy va shunga o‘xshash
boshqa qo‘shimchalar qo‘shiladi. Tolani qo‘shimcha qobiqlari himoya qobig‘i
hisoblanadi. 2.3-rasmda tashqi plastik qoplama ko‘rsatilgan.
21
2.3-rasm. Optik tolaning tuzilishi
22
Optik tolada yorug‘lik nurini uzatish geometrik optika qonunlariga
asoslangan. Bu qonunlarga muvofiq yorug‘lik nuri o‘zak bo‘ylab zigzaksimon
liniyalar hosil qilib tarqaladi. O‘zakning sindirish ko‘rsatkichi n
1
qobiqning
sindirish qo‘rsatkichi n
2
dan katta bo‘lishi sababli optik nur faqat o‘zak bo‘ylab
tarqaladi. Bu nur sindirish ko‘rsatkichi katta muhitdan sindirish ko‘rsatkichi kichik
muhitga o‘tganda ikki muhit chegarasida singan nurni normal nurdan og‘ishi bilan
tushuntiriladi. Masalan: buni nur suvdan havoga o‘tkanda ham kuzatish mumkin.
Ikki muhit chegarasiga tushish burchagi Ө
1
oshgan sari singan nurni normal nurdan
og‘ishi ham oshib boradi. Normal nurga nisbatan singan nur burchagi Ө
2
90
0
ga
yetgach, singan nur chegara yuzasi bo‘ylab tarqala boshlaydi. 2.4-rasmda turli
tushish burchaklarida nurni tarqalishi ko‘rsatilgan[12,13].
2.4-rasm. Bir necha tushish burchaklari uchun nurni tarqalish yo‘li, n
1
>n
2
, bu
yerda n
1
va n
2
ikki turli muhitlarning sindirish ko‘rsatkichlari
2.4(a)-rasmda tushish burchagi Ө
1
kichik bo‘lganda singan nur to‘liq
qobiqqa o‘tib ketadi. 2.4(b)-rasmdagidek signal kritik burchak ostida tushganda
singan nur chegara bo‘ylab tarqaladi. 2.4(v)-rasmda tushish burchagi kritik tushish
burchagidan oshganda to‘liq ichki qaytish yuzaga kelishi tasvirlangan. «O‘zak-
qobiq» chegarasida signal energiyasi to‘liq qaytadigan bu burchak to‘la ichki
qaytish burchagi Ө
т.и.қ. .
deyiladi.
To‘la ichki qaytish burchagi quyidagicha aniqlanadi:
n
1
n
2
n
1
n
2
n
1
n
2
Ө
1
Ө
1
Ө
1
Ө
2
a)
b)
d)
23
1
2
arcsin
.
.
.
n
n
q
i
t
bu yerda
n
1
-o‘zakninig sindirish ko‘rsatkichi;
n
2
-qobiqninig sindirish ko‘rsatkichi.
O‘zak va qobiq tayyorlanadigan materiallarning sindirish ko‘rsatkichlari
nisbatini optimal tanlash orqali yorug‘lik nurining o‘zak ichida to‘liq ichki qaytishi
ro‘y beradi va nurni faqatgina optik tola o‘zagi bo‘ylab tarqalishi ta’minlanadi.
Uzatish uchun nur ma’lum bir burchak ostida optik tolaga kiritiladi.
Yorug‘lik nurining tola o‘zagiga maksimal tushish burchagi burchak aperturasi Ө
а
deyiladi. Burchak aperturasining sinusi sonli apertura deyiladi va NA xarflari bilan
belgilanadi (N-number-son, A-apеrture-teshik). Sonli apertura quyidagi formula
orqali aniqlanadi:
NA=sin Ө
а
= n
1
2
– n
2
2
.
(2.2)
Keltirilgan formuladan ko‘rinib turibdiki, optik tolaning sonli aperturasi NA
faqatgina o‘zak va qobiqning n
1
va n
2
sindirish ko‘rsatkichlariga bog‘liq. Bunda
har doim n
1
>n
2
shart bajariladi (2.5-rasm)[14,15].
2.5-rasm. Optik tolada yorug‘lik nurining tarqalishi. Optik tolaning sonli
aperturasi
n
2
qobiq
Ө
а
Tola aperturasi
n
1
o‘zak
24
Optik tolada nurni tarqalish tezligi o‘zakning sindirish ko‘rsatkichlariga
bog‘liq bo‘lib, quyidagi formuladan aniqlanadi:
1
n
c
C
m
,
(2.3)
bu yerda С-vakuumda nurni tarqalish tezligi;
n
1
-o‘zakning sindirish ko‘rsatkichi.
O‘zak materialining sindirish ko‘rsatkichi 1,45-1,55 oraliqda yotadi.
25
Do'stlaringiz bilan baham: | 
