realizarea fizică a dispozitivelor...

24
Curs 2 2012/2013

Upload: others

Post on 07-Jan-2020

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Curs 2

2012/2013

Page 2: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Capitolul 2

Page 3: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Ecuatii constitutivet

BE

Jt

DH

D

0 B

tJ

ED

HB

EJ

In vid

mH7

0 104

mF12

0 10854,8

smc 8

00

0 1099790,21

Page 4: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Simplificarea ecuatiilor lui Maxwell

122 JjEE

JHH 22

Xjt

XeXX tj

0

dtetfg tj

degtf tj

E

0 H

022 EE

022 HH

Ecuaţiile Helmoltz sauecuaţiile de propagare

j 22

γ – Constanta de propagare

Mediu lipsit de sarcini electrice

Page 5: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz

zz

y eEeEE

jj2

Exista numai unda progresiva E+=> A

zj

y eAE

Camp armonic

ztjz

y eeAE

Amplitudine

Atenuare

Propagare(variatie in timp si spatiu)

Propagare

Polarizare circulara

Page 6: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 7: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

111

ztjzy eeCtzE

2~, EPW

222

ztjzy eeCtzE

12

1

22

22

22

1

2 zz

z

z

eeCt

eCt

P

PA

12210

1

210 log10log10][

zze

P

PdBA

121012 686.8log20][ zzezzdBA

0686.8]/[/ kmdBLA

Atenuarea se exprima de obicei in dB/km

de obicei valori pozitive

semnul = implicit

Page 8: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

HjE

Mediu fara pierderi, σ = 0

y

x

EjH

j

x

y

H

EImpedanta intrinseca a mediului

ztjz

y eeAE punctele de faza constanta: const zt

Viteza de faza

1

dt

dzv

Viteza de grup

d

d

dt

dzvg in medii dispersive unde β = β(ω)

Page 9: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

In vid

Indice de refractie al mediului

3770

00

smc 8

00

0 1099790,21

0cvv g

In mediu nedispersiv εr

rr

cc

0

000

11

rn

Periodicitate in spatiu

f

c00

2

fT

12

Periodicitate in timp

f

c

2

fT

12

nfn

c 00

n

cc 0

Page 10: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

3770

00

smc 8

00

0 1099790,21

f

c00

2

fT

12

n

cc 0

rn n

0

nfn

c 00

fT

12

1n

Page 11: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

In medii dispersive β = β(ω), n = n(ω)

d

dnn

cc

n

d

d

d

d 1

)/(1

msd

dnn

cd

d

d

d

)/(1 2

2

2

2

2

msd

nd

cd

dn

d

nd

d

dn

cd

dD

Dispersia se exprima de obicei in ps/nm/km sipermite aflarea intarzierilor aparute intre moduri(latirea impulsurilor) pentru o anumita latimespectrala si o anumita distanta parcursa

LD

Page 12: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 13: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

2 , 2

2 , 2

n S0

S

h

C

l n S

h

1 , 1 1 , 1

a) b)

021 EEn

SJHHn 21

SDDn 21

021 BBn

Page 14: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Viteza de faza – viteza virtuala cu care circulapunctul cu o anumita faza

Viteza de grup – viteza cu care circula informatia(energia)

Page 15: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

d

dnnngr

SiO2

d

nd

cd

dD

gr

1

Page 16: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

incidenta normala

reflexia in amplitudine

densitatea de putere proportionala cu patratul amplitudinii câmpului

interfata aer-sticla (n1 = 1, n2 = 1.5)

n

ZZ 0

21

21

12

12

nn

nn

ZZ

ZZ

2

21

21

nn

nnr

%404.0 r

2

21

12

nn

nt

Page 17: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

apare interferenta intre diversele unde reflectate

se aduna campurile nu puterile

%404.0;2.015.1

15.1 2

r %1616.0;2.02.0 2

maxmaxmax r

lameleantireflexive

Page 18: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

incidenta oblica

reflexiile in amplitudine a campului:

21

21

sin

sin

sr

21

21

tan

tan

pr

21

12

sin

cossin2

st

2121

12

cossin

cossin2

pt

Page 19: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

transmisia totala a polarizarii p

lumina reflectata este total polarizata (s)

1

2arctann

nB

56B

34B

Page 20: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 21: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 22: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 23: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J
Page 24: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_2_2012_2013.pdf · Camp electric dupa directia Oy, propagare dupa directia Oz z z y E e J J

Laboratorul de microunde si optoelectronica

http://rf-opto.etti.tuiasi.ro

[email protected]