Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Ордена трудового Красного Знамени Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Кафедра «Направляющие телекоммуникационные среды» Практикум № 15-Д «Измерение толщины одномодового оптического волокна»

Группа: БОС-2002 Выполнил: Ядринцев С. М. Проверил(а): Рабенандрасана Жослен Дата: 19.04.2023

Москва 2023

Цель работы

Ознакомление с понятием дифракции оптического излучения и изучение принципов получения дифракционной картины

Дифракция света – это совокупность физических явлений, обусловленных волновой природой света, наблюдаемых при распространении ограниченных в пространстве пучков света, а также в среде с резко выраженной оптической неоднородностью (например, при прохождении через отверстия в экранах, вблизи границ непрозрачных тел и т.п.). В более узком смысле этого слова под дифракцией понимают: огибание светом различных препятствий; проникновение волны в область геометрической тени; т.е. отклонение от законов геометрической оптики.

Для описания этого явления Гюйгенс, впервые обосновавший волновую теорию света, предложил следующее построение. Каждая точка волнового фронта принимается за источник вторичных волн, распространяющихся во все стороны, при этом волновой фронт в любой последующий момент времени есть огибающая этих вторичных волн. Френель дополнил принцип Гюйгенса утверждением, что в любой момент времени световое поле в рассматриваемой точке есть результат интерференции вторичных волн. Это сочетание построения Гюйгенса с принципом интерференции называется принципом Гюйгенса-Френеля, который позволяет количественно описать дифракционные явления.

Экспериментальная схема

Рисунок 1 – Экспериментальная схема

1. Для начала необходимо ознакомиться с мерами безопасности при работе с лазерным оборудованием, основные требования приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Меры безопасности при работе с лазерным излучением

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
	Не направлять лазерный луч в глаза или на кожу
	Использовать защитные очки
	Не направлять лазерный луч на посторонние предметы
	Осторожно обращаться с металлическими и стеклянными предметами вблизи работающего лазера

2. Собрать экспериментальную схему, представленную на рисунке 1.

3. Включить лазерный блок, установить зеленую рабочую длину волны (532 нм).

4. Засветить оптическое волокно лазерным излучением таким образом, чтобы на экране появилась четкая дифракционная картина. Для того, чтобы картина была более контрастной, рекомендуется проводить эксперимент в отсутствии дополнительного освещения.

5. Замерить расстояние между минимумами дифракционной картины ∆х (рисунок 1).

6. Замерить расстояние между плоскостью расположения оптического волокна и экрана L.

7. Результаты измерений занести с таблицу 2 и с помощью формулы (1) рассчитать толщину оптического волокна.

8. Повторить измерения для красной рабочей длины волны (660 нм) лазерного блока. Сравнить полученные результаты.

Таблица и расчёты

Таблица 2 – Результаты измерений

Рабочая длина волны лазерного блока , нм	Расстояние между оптическим волокном и экраном L, мм	Расстояние между минимумами дифракционной картины ∆х, мм	Толщина оптического волокна d, мкм
Зеленая - 532	685	5.2	5
Красная - 660	685	6.1	6

мкм

мкм

Вывод

В данной лабораторной работе я ознакомился с понятием дифракции оптического излучения и изучил принципы получения дифракционной картины.