Название: Оптико-волоконные системы связи - Учебное пособие (Нечаев В.Г.)

Жанр: Технические

Просмотров: 1474


2.1. лучевой анализ прохождения светового излучения

В геометрической оптике световые волны изображаются лучами, которые претерпевают изменения на границах раздела сред с разными оптическими свойствами, характеризующимися показателем преломления n = c/v, который в общем случае показывает, во сколько раз скорость с распространения света в вакууме больше скорости  v  распространения света в рассматриваемой среде.

Как известно, среда, у которой показатель преломления больше, называется оптически более плотной, в противном случае – менее плотной, поэтому при падении луча света (световой волны) на границу раздела таких сред в общем случае появляются отраженная и преломленная волны (рис. 2.1 и рис. 2.1 а), причем в соответствии с законом Снеллиуса углы падения jп , отражения jотр  и преломления jпр связаны следующими соотношениями:

                           jп = jотр n1sin jп = n2sin jпр ,                                             (2.1)

причем если луч переходит из оптически более плотной среды в менее плотную n1>n2 , то jп > jотр .  Путем увеличения угла падения можно достичь состояния, при котором преломленный луч будет скользить по границе раздела сред, не переходя в другую среду (рис. 2.1а). Угол падения, при котором имеет место данный

эффект, называется критическим углом jкр полного внутреннего отражения.

Рис. 2.1.

Отражение и преломление  светового луча на границе двух сред

Рис. 2.1a.

 Полное внутреннее    отражение светового луча на границе двух сред

 

Очевидно, что для всех углов падения, больших критического jп > jкр, будут иметь место только отражения, а преломления будут отсутствовать. Это явление называется полным внутренним отражением, и, поскольку вся мощность светового луча практически полностью возвращается в область более плотной среды, на этом эффекте основан принцип передачи оптического излучения по ОВ.