Расчет оптического смесителя с клиновидным зазором при нарушенном полном внутреннем отражении - page 2

Рис. 1. Угловая призма резонатора, грань I которой расположена на малом уда-
лении от грани II смесительной призмы:
a
— грани параллельны,
б
— грани образуют малый угол
Перейдем к точной формулировке задачи. При заданном поле в сре-
де перед воздушным зазором требуется найти отраженное от зазора
поле (в целях определения его потери на НПВО) и поле в среде, про-
шедшее зазор (что необходимо для расчета интерференционной кар-
тины). Специфика решения волновой задачи для подобной оптической
системызаключается в сшивании решений по обе стороныпредельно
узкого клина с коэффициентом преломления, меньшим, чем коэффи-
циент преломления обрамляющих сред (резонаторной и смесительной
призм). Точное решение задачи отсутствует. Приближенное решение,
если и существует, то описано в малодоступных источниках, авто-
рам неизвестных. Предлагаемый в настоящей работе метод решения
физически нагляден и достаточно прост, что дает возможность теоре-
тически проследить формирование отраженной от клина и прошедшей
через него волн.
Рис. 2. Область клино-
видного зазора меж-
ду гранями резонатор-
ной (I) и смеситель-
ной (II) призмы. Обла-
сти с коэффициентами
преломления
n
1
,
n
2
,
n
3
относятся к указанным
призмам и зазору меж-
ду ними
На рис. 2 показан клиновидный зазор меж-
ду двумя диэлектрическими средами. Рас-
смотрим плоскую модель: перпендикулярно
плоскости рисунка оптическая система бес-
конечна, со сторонырезонатора (коэффици-
ент преломления
n
1
) под углом
θ
1
к нормали
плоскости I (грань резонатора) падает плоская
волна с волновым вектором
k
1
.
Будем считать волну
TE
— поляризованной
с единичным волновым вектором поляризации
h
1
магнитной напряженности
H
(1)
(
r
)
. Точку
входа
O
выберем в качестве центра местной
ортогональной системыкоординат
Oyz
, связан-
ной с гранью I. Геометрическими параметра-
ми, определяющими положение грани II сме-
сительной призмы, будем считать
OO
=
a
и
угол
α
между гранями II и I. С гранью II удоб-
но связать вторую местную систему координат
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2 23
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook