Многомодовый диэлектрический волновод

Союз СоветскихСоциапнстичесинкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕ ТЕЛЬ СТ 8 Уло делам изобретений н открытийОпубликовано 15.06.82. Бюллетень РйггДата опубликования описания 15.06.82 А. Д. Шатров, Т. В. Бабкина, А. А, Дячецко, А. А", Замятин и С. Я. Фельд(72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР(54) МНОГОМОДОВЫЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД 20 Изобретение относится.к радиотехнике и может использоваться для передачи электромагнитной энергии различных диапазонов длин волн,Известен многомодовый диэлектрический волцовод, содержащий стержень из однородного диэлектрика с малыми потерями, скрученный в спираль вокруг продольной оси 1.Однако известный волновод имеет сравнительно высокую межмодовую дисперсию. Цель изобретения - уменьшение межмодовой дисперсии при любом числе распространяющихся мод,Цель достигается тем, что в волноводе одна из боковых поверхностей стержня выполнена цилиндрической, ось которой совпадает с продольной осью многомодового диэлектрическо рго волновода, две другие, примыкающие к ней, расположены в радиальных направлениях, а четвертая, являющаяся вцутреццей цо отношению к продольной оси. выполнена днф. фузно отражающей или поглощающей. 2На фиг, 1 представлен предложенный волновод, общий вид на фиг, 2 - то же,поперечное сечение,Многомодовый диэлектрический волноводсодержит стержень 1 из однородного диэлектрика с малыми потерями, скрученный вспираль вокруг продольной оси, с боковыми поверхностями 2 - 5, имеющими соответствуюшие формы.Волновод работает следующим образом,Лучи, возбуждаемые источником излучения(на чертеже не показан), распространяютсяпо стержню 1 путем многократных внутренних отражений от его боковых поверхностей2 - 5. При этом по нему могут распространяться только лучи, образуюшие с указаннымиповерхностями углы, меньше критического.Модовая задержка каждой такой моды определяется длиной оптического пчти соответ.ствуюшего семейства, которая, в свою очередь,зависит от угла между направлением распространения данного луча и продольной осью.При отражении лучей от поверхности 2 уголме)Кпу направлением их распространения и, Веселов Заказ 4231/6 Тираж 630 твенного комитета етений и открыти 35, Раушская наб Подписи НИИПИ Го по делам ударс изоб 113035, Москва иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 936109 продольной осью не меняется, а при отраже-нии от поверхностей 3 и 4 меняется, при этом механизм многократного изменения этого угла при отражении от поверхностей 3 и 4 приводит к полному выравниванию оптических длин всех лучей.В,стержне 1, скрученном в спираль, на электромагнитную энергию действует центро. бежный потенциал, выталкивающий ее к внешней поверхности 2. При этом траектории лу чей оказываются заключенными внутри кольцевой области, ограниченной поверхностью 2 и цилиндрической поверхностью с радиусом ,р 1 на фиг. 2 эта область заштрихована), где р - минимальное расстояние, на которое луч 15 может приблизиться к продольной оси. Расстояние р зависит от входных параметров луча, Полное выравнивание оптических путей происходит только для лучей, у которых р ) а, где а - максимальное расстояние меж- о ду поверхностью 5 и продольной осью. Лучи, для которых р 4 а, в.процессе распростране. ния при попадании на,поверхность 5 поглощаются или диффузно рассеиваются и, тем самым, выводятся из процесса распростране" ния электромагнитной энергии по стержню 1. 4Таким образом, достигается равенство модовых задержек всех распространяющихся встержне 1 мод.Предложенный волновод обеспечивает передачу сигналов без искажений, связанных смежмодовой дисперсией.фо р мул а изобретенияМногомодовый диэлектрическрй волновод,содержащий стержень из однородного циэлектрика с малыми потерями, скрученный в спираль вокруг продольной оси, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения межмодовой дисперсии при любом числе распространяющихся мод, одна из боковых поверхкостей стержня выполнена цилиндрическойось которой совпадает с продольной осьюмногомодового диэлектрического волновода,две другие, примыкающие к ней, расположены в радиальных направлениях, а четвертаяявляющаяся внутренней по отношению к продольной оси, выполнена диффуэно отражающей или поглощающей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Кф 3976356, кл. 350 - 96,опублик, 1976 (прототип),