Contraste del índice de refracción

El contraste del índice de refracción , en una guía de ondas óptica , como una fibra óptica , es una medida de la diferencia relativa en el índice de refracción del núcleo y el revestimiento . El contraste del índice de refracción, Δ, a menudo se da por , donde n ₁ es el índice de refracción máximo en el núcleo (o simplemente el índice del núcleo para un perfil de índice escalonado ) y n ₂ es el índice de refracción del revestimiento . ^[1] El criterio n ₂ < n ₁ debe cumplirse para mantener un modo guiado por reflexión interna total . Las formulaciones alternativas incluyen ^[2] y . ^{[3] [4]} Las fibras ópticas normales, construidas con diferentes vidrios , tienen un contraste de índice de refracción muy bajo (Δ<<1) y, por lo tanto, son de guía débil. La guía débil hará que una mayor parte del perfil de campo eléctrico transversal resida dentro del revestimiento (como colas evanescentes del modo guiado) en comparación con las guías de ondas fuertemente guiadas. ^[5] La óptica integrada puede hacer uso de un índice de núcleo más alto para obtener Δ > 1 ^[6], lo que permite guiar la luz de manera eficiente alrededor de las esquinas en la microescala, donde la plataforma de material de Δ alto popular es el silicio sobre aislante . ^[7] El Δ alto permite dimensiones de núcleo por debajo de la longitud de onda y, por lo tanto, un mayor control sobre el tamaño de las colas evanescentes. Las fibras ópticas de baja pérdida más eficientes requieren un Δ bajo para minimizar las pérdidas de luz dispersada hacia afuera. ^{[7] [8]} ${\displaystyle \Delta ={n_{1}^{2}-n_{2}^{2} \over 2n_{1}^{2}}}$ ${\displaystyle \Delta ={\sqrt {n_{1}^{2}-n_{2}^{2}}}}$ ${\displaystyle \Delta ={n_{1}-n_{2} \over n_{1}}}$

Referencias

•  Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ).

1. "Definición: contraste del índice de refracción". www.its.bldrdoc.gov .
2. Snyder, AW (1981). "Comprensión de las fibras ópticas monomodo". Actas del IEEE . 69 (1): 6–13. doi :10.1109/PROC.1981.11917. ISSN  0018-9219. S2CID  29679745.
3. Okamoto, Katsunari (1 de enero de 2006). "Teoría ondulatoria de guías de ondas ópticas". Fundamentos de guías de ondas ópticas . Academic Press. págs. 1–12. doi :10.1016/b978-012525096-2/50002-7. ISBN 978-0-12-525096-2.S2CID123835110  .​
4. Zhou, J; Ngo, NQ; Ho, C; Petti, L; Mormile, P (1 de julio de 2007). "Diseño de una red de guía de ondas en matriz de baja pérdida y baja diafonía mediante el análisis de difracción de Fraunhofer y el método de propagación del haz". Journal of Optics A: Pure and Applied Optics . 9 (7): 709–715. Bibcode :2007JOptA...9..709Z. doi :10.1088/1464-4258/9/7/024. ISSN  1464-4258.
5. Marcuse, Dietrich (1982). Óptica de transmisión de luz (2.ª ed.). Nueva York: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-26309-0.OCLC 7998201  .
6. Melloni, A.; Costa, R.; Cusmai, G.; Morichetti, F.; Martinelli, M. (2005). "Contraste de índice de guía de ondas: implicaciones para componentes ópticos integrados pasivos". Actas del taller IEEE/LEOS de 2005 sobre fibras y componentes ópticos pasivos, 2005. Mondello, Italia: IEEE. págs. 246–253. doi :10.1109/WFOPC.2005.1462134. ISBN . 978-0-7803-8949-6. Número de identificación del sujeto  25058825.
7. Melati, Daniele; Melloni, Andrea; Morichetti, Francesco (30 de junio de 2014). "Guías de onda fotónicas reales: guiando la luz a través de imperfecciones". Avances en óptica y fotónica . 6 (2): 156. Bibcode :2014AdOP....6..156M. doi :10.1364/AOP.6.000156. hdl : 11311/863356 . ISSN  1943-8206.
8. Snyder, Allan W.; JD Love (1983). Teoría de la guía de ondas ópticas . Londres: Chapman and Hall. ISBN 0-412-09950-0.OCLC 9557214  .