작성일 : 10-10-31 11:00
wave guide질문
 글쓴이 : 이광훈
조회 : 2,568  
Q1)제가 전개한 논리에 이상은 없는지 궁금합니다.

 Lect13 b-V diagram에서,

i) V수식은 Lect12에서 구한 원의반지름의 2배이므로, V가 커진다는 말은 mode가 증가하는 것과 같다

ii) V가 커지면 b가 커지므로, b가 커진다는 말은 mode가 증가한다는 말이다

iii) b 수식(N^2 - n2^2 /  n1^2 -n2^2) 에서, b가 커질수록 N이 크다는 말이므로, N이 커질수록 mode가 많아진다
(N은 effective index)

iv) 모드가 작아질수록, Lect13의 Γ (중심에 파워 모인정도) 가 작아지므로, power가 가운데 모여있다.

v) mode가 많아질수록 even, odd가 번갈아 많이생기므로, 중심점(t=0)에서 peak가 벗어난다

vi) Assmmetry factor = a 에서 같은 V에서 a가 커지면, b가 작아진다는 것은 알겠습니다만,
a와 mode와의 관계성을 밝혀내기가 어렵습니다.




Q2) 이 내용은, 숙제풀이때에도 이해가 잘 가지 않았던 부분입니다만,
한쪽 cladding을 perfect conduct로 하면, n2 = infinite가 되어서, a가 -1이 되는 것이 아닙니까?
그러면, b-V곡선의 어느부분을 차지하는지 궁금합니다.
그리고, 숙제풀이때 그림으로 직관적인 설명을 들었기는 했지만, 한쪽이 perfect conduct라면,
(클래딩 boundary가 y = +,- d/2 에 있다고 가정)
y=0을 중심으로 하는 even형태의 wave만 살아남는 것인지요?
 

Q3)만약 fundamental mode power distribution을 sketch하라고 하면, m=0 인 파형을 그리라는 것입니까?




Q4) Lect 15  숙제 (prob1. test 2)
    이 부분은 밤 새 생각을 했지만, 답이 나오지 않아서 이렇게 질문 드립니다
    일단, n1(코어)이 주기를 가지고(grating period)를 있다는것은, 들쭉날쭉한interface를 갖는다는 이야기가 되는데
    이럴경우, 진행하는 wave가 요철의 어느부분에 부딪치냐에 따라서 반사되는 각도가 막 휘어지지 않나 해서,
    파의 진행방향에 혼란이 와서 수식풀이의 접근조차 못하고 있습니다.
    결국 wave length(ramda)와 n(eff)와의 관계식을 유도해야 될 것같습니다면, 어디에서부터 접근해야 할지 잘 모르겠습니다.



굉장히 바쁘실텐데도,
시험을 앞두고 이렇게나 많이 신경 써 주셔서 너무 감사드립니다.
자신이 굉장히 없지만, 최선을 다해 노력하겠습니다.

최우영 10-10-31 15:32
 
Q1)
i) V가 일정 값보다 커질 때마다, mode의 갯수는 증가합니다.
ii) V가 커진다고 항상 b가 커지는 것은 아닙니다. 동일 mode에서는 V가 커질수록 b도 커집니다.
iii) 위의 설명을 보세요.
iv) Lower-order mode일수록 guide되는 빛은 waveguide 가운데 모이게 됩니다.
v) Higher-order mode라고 해서 peak가 waveguide 가운데에서 벗어나지는 않습니다. Even order mode일 경우엔, waveguide 가운데에
peak (one of many)가 항상 존재하죠.
vi) 질문을 이해할 수 없군요.

Q2) cladding이 perfect conductor로 바뀌면, 이 경계면에서 E-field 크기는 0이 되어야 합니다. n2가 infinite이 된다고 할 수 없습니다.
Lect. 13에 나온 b-V graph는 이 경우 적용할 수 없습니다.

Q3) 네, 단 power-distribution이라면 |E|의 제곱을 그려야 합니다.

Q4) 문제에 나와 있듯이, grating으로 인한 perturbation이 작다면, 일단 waveguide의 전체적인 특성은 바뀌지 않는다고 이야기할 수 있습니다.
단, 이 작은 perturbation이라 할 지라도 주기성을 가지고 있다면, 이 주기성으로 인해 grating으로 인한 diffraction이 생길 수 있습니다.
Lect. 10의 숙제 문제와 마찬가지고, 주기와 파장이 특정 조건을 만족된다면, 진행되던 빛이 진행 방향을 바뀌어 반사될 수 있습니다. Bragg condition에서 입사각을 90도, 반사각을 -90도로 잡으면, 원하는 조건 (주기 = 반파장의 정수배)를 구할 수 있습니다.

최우영