350 likes | 592 Views
10 – תופעת Bragg. תופעת Bragg ראשית ההולוגרפיה "כתיבה" בסיבים אופטיים מפצלי קרינה מסנני Bragg מקזזי דיספרסיה לפי Bragg. גביש. שולחן גוניומטר. מחולל קרני X. גלאי. קולימטור. מערך הניסוי של Bragg. גביש. שולחן גוניומטר. מחולל קרני X. גלאי. קולימטור.
E N D
10 – תופעת Bragg • תופעת Bragg • ראשית ההולוגרפיה • "כתיבה" בסיבים אופטיים • מפצלי קרינה • מסנני Bragg • מקזזי דיספרסיה לפי Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
גביש שולחן גוניומטר מחולל קרני X גלאי קולימטור מערך הניסוי של Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
גביש שולחן גוניומטר מחולל קרני X גלאי קולימטור מהלך הניסוי של Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
קוו יחוס גביש מחולל קרני X q שולחן גוניומטר גלאי lx הגדרות בתוצאות Schechner ליזרים 10' - Bragg
I q q1 q2 תוצאות: עבור כל lx קיימות זוויות בעלות החזר חזק Schechner ליזרים 10' - Bragg
הסבר לתוצאות נניח בגביש, האטומים מסודרים בסריג. מבנה החוזר על עצמו במרחב Schechner ליזרים 10' - Bragg
q q a a sinq a sinq Bragg Diffraction Equation הסברלתוצאות הפרש הדרכים להתאבכות בונה lx = 2a sinq המרחק בין האטומים a0 = Lattice Constant a ≠ a0 Schechner ליזרים 10' - Bragg
מבנים מסודרים, סידור אטומים במבנה החוזר על עצמו, יוצר החזרים בזוויות מוגדרות התמאימות לאורך הגל המרחקים החוזרים הם בסדר גודל של אורך הגל לכן, תופעת בראג בגבישים מתרחשת בקרני X המרחקים בין שכבות של האטומים הם בסדר הגודל של של אורך הגל בקרני X. בקרטון מצופה אלומיניום, שכבת האלומיניום היא בסדר גודל של התחום הנראה Schechner ליזרים 10' - Bragg
מבנה של הולוגרמה איזורים שונים בתמונה ההולוגרפית מקיימים את חוק בראג בזוויות שונות Schechner ליזרים 10' - Bragg
קרינה UV SiO2 Clad,n2 SiO2 + GeO2 Core, n1 SiO2 clad, n2 SiO2 Clad, n2 + Dn SiO2 + GeO2 Core, n1+ Dn SiO2 clad, n2 "כתיבה" בסיבים אופטיים מסה אטומית של גרמניום Schechner ליזרים 10' - Bragg
O O O O Si Si Si Si H2 O O O Si Si Ge H2 O O O O Si Si Si Ge "כתיבה" בסיבים אופטיים SiO2 (Stechiometry) פגמים המבנה של זכוכית מימן נשאר מתהליך הייצור או ניתן להוספה Schechner ליזרים 10' - Bragg
+ hn 2H + hn 2H בתהליך התעשייתי מוחדר המימן לזכוכית בלחץ גבוהה בתוך תאים בטמפרטורה נמוכה O O Si Si H2 O O Si Si H2 O O Si Ge Schechner ליזרים 10' - Bragg
O O Si Si H H O O Si Si D D O O Ge Si "כתיבה" בסיבים אופטיים עם מימן ודאוטריום am(H) = 1 amu; am(D) = 2 amu Schechner ליזרים 10' - Bragg
LaserUV Beam Expander Clad, n2 SiO2 Interferometric Mask SiO2 + GeO2 Core, n1 clad, n2 SiO2 Interferometric Pattern ייצור תבניות Bragg הצורך במרחיב אלומה - עקיפה Schechner ליזרים 10' - Bragg
לייזרים לכתיבה בסיליקה Schechner ליזרים 10' - Bragg
קלסי סיב אופטי מחברים הפסדי פיצול Splitting Losses = 2% מפצלי אלומה Beam Splitter סיב אופטי סיב אופטי סיב אופטי סיב אופטי FO 1 x 4 beam splitter Schechner ליזרים 10' - Bragg
lx= 2a sinq משוואת Bragg q = 90 0 עבור פגיעה בניצב sinq = 1 lx= 2a D = ? n1 = 1.6304 lBragg = 1530 nm מסנני Bragg בסיב אופטי נקבל החזר בונה עבור "שריג" עם "מרחק בין שכבות" שהוא חצי מאורך הגל תוך התחשבות במקדם השבירה המקורי D = 1530 / 1.63 = 938 nm Schechner ליזרים 10' - Bragg
החזרים במסנני Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
החזרים במסנני Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
החזרים במסנני Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
החזרים במסנני Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
lBragg מסנני Bragg Optical Isolator Optical Isolator: מכלול אופטי המונע החזרים Schechner ליזרים 10' - Bragg
תרגיל • סיב אופטי בעל ליבה עם n1 = 1,633 עובר הקרנה ליצירת מסנן בראג סיב-אופטי. • אורך הגל המוחזר הוא 1557 nm חשב את המרחק בין המישורים של התבנית • לקווי התבנית יש מקדם שבירה n1 = 1,634 חשב את גורם החזרה בבפגיעה דרך מישור תבנית • חשב את מספר המישורים הדרוש להחזר של 99.9% מהקרן הנכנסת • חשב את אורך הפילטר Schechner ליזרים 10' - Bragg
I n l lS l0 lL מקזזי דיספרסיה לפי Bragg Schechner ליזרים 10' - Bragg
מקזזי פיזור קרומטי DCG Dispersion Compensating Grating מסנן בראג מקזז פיזור כרומטי chirped Schechner ליזרים 10' - Bragg
Time delay l אורכי הגל הקצרים מוחזרים לפני אורכי הגל הארוכים עקרון הפעולה אורכי הגל הארוכים נכנסים יותר עמוק עד שמוחזרים Schechner ליזרים 10' - Bragg
מאמרים על תופעת Bragg Ultrafast laser-induced melting of glass Appl. 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 כל המאמר Acta Materialia 52 (2004) 3313–3322 X-ray diffraction measurement of residual stress in PZT thin films prepared by pulsed laser deposition Xuejun Zheng, Jiangyu Li, Yichun Zhou 5 העמודים הראשונים Schechner ליזרים 10' - Bragg
יחידות ומשמעות לציר y Schechner ליזרים 10' - Bragg
ספרות אחרי הנקודה עירבוב קבוצות Schechner ליזרים 10' - Bragg
n 3.6 0.2 - 1.0 % junction p n d nt sin qc = ni שקפים - 4548 לייזרים של מל"מ 6 –חשב את הזווית הקריטית עבור קרינה הנוצרת בתוך האזור הפעיל במקרה של לייזר homojunction heterojunction פרופיל מקדם השבירה Schechner ליזרים 10' - Bragg
10 – תן ערכים לתכונות האופטיות וחשמליות של האזורים השונים עבור Quantum Wire Laser (מיספור האזורים כמו בדיאגרמה שהוצגה בשיעור) • בשקפים שלנו אין ציון של מספרי איזורים . • לא מצויין מאיזה חומר הלייזר בנוי. • איך מחשבים Eg אם אין נתונים כמו רוחב • ה WELL מספר ה "n" וכו. • מה זה עבירות לאורך גל של לייזר? קיר הבור קיר הבור + - חומר לוזר חומר בעל התנגדות גבוהה Schechner ליזרים 10' - Bragg
Quantum Well Lasers E GaAlAsGaAs GaAlAs d 10 nm קיר הבור (1) קיר הבור + - חומר לוזר (3) חומר בעל התנגדות גבוהה (2) Schechner ליזרים 10' - Bragg
Indirect Bandgap wavelenght, lmax Lattice Constant a0 [Anstrom] אורך הגל כתלות בקבוע הגביש Saleh and Teich p.550 Bandgap Energy (eV) Schechner ליזרים 10' - Bragg
14 – דיודת לייזר מוזנת במתח של 1.9 V בזרם של 15 mA. היעילות האורית של הלייזר היא 50%. אורך הגל של הלזירה הוא 0.9 mm. חשב את ההספק האורי של הלייזר. חשב את מספר הפוטונים ליחידת זמן הנפלטים מהדיודה. חישוב ההספק החשמלי P = IV = 1.9 x 15 x 10-3 = 28.5 mW ההספק האורי P0.9 mm = 14.25 mW = 14.25 mJ/s = (6.242x1018)(14.25x10-3) = 8.895 x 1016 4.186 x 107 erg/calorie; 4.186 J/calorie; 1 J = 6.242 x 1018 eV Eph = hn = hc/l = 1.24/l eV (l in mm) Eph = 1.24/0.9 = 1.38 eV/photon nph = (6.242 x1018)/1.38 = 4.5 x 1018 Schechner ליזרים 10' - Bragg