Prism coupler
ஒரு ப்ரிஸம் கப்லர் என்பது ஒளியின் கற்றை (எ. கா., ஒரு லேசர் கற்றை) இல் உள்ள சக்தியின் கணிசமான பகுதியை ஒரு மெல்லிய படலமாக இணைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு ப்ரிஸம் ஆகும், இது படத்தின் விளிம்பை துல்லியமாக மெருகூட்ட வேண்டிய அவசியமில்லை, கற்றை மற்றும் படத்தின் விளிம்பின் துணை மைக்ரோமீட்டர் சீரமைப்பு துல்லியம் தேவையில்லை, மேலும் கற்றை எண் துளை படத்துடன் பொருந்த வேண்டிய அவசியமில்லை. ஒரு ப்ரிஸம் கப்லரைப் பயன்படுத்தி, ஒரு மெல்லிய படலத்தில் இணைக்கப்பட்ட ஒரு கற்றை படத்தின் தடிமனை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு விட்டம் கொண்டிருக்கலாம். ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் எனப்படும் ஆய்வுத் துறையைத் தொடங்குவதற்கு கப்லரின் கண்டுபிடிப்பு பங்களித்தது. ப்ரிஸம் கப்லரின் அடிப்படையிலான கோட்பாடு முதன்முதலில் சோவியத் யூனியனில் வெளியிடப்பட்டது. இந்த வேலை அமெரிக்காவில் அறியப்படவில்லை. 1969 ஆம் ஆண்டு தொடங்கி, வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தில் ஷுபர்ட், ஹாரிஸ் மற்றும் போல்கி, மற்றும் பெல் ஆய்வகங்களில் சுயாதீனமாக, டியன், உல்ரிச் மற்றும் மார்ட்டின் ஆகியோர் ப்ரிஸம் இணைப்பு மற்றும் அதன் அடிப்படை கோட்பாட்டுடன் முதல் சோதனைகளை விவரித்தனர். மெல்லிய படலங்களின் சாதன பயன்பாடுகளை நோக்கிய நோக்கத்துடன் இது செய்யப்பட்டது. உள்ளமைவு ஒரு ப்ரிஸம் கப்லர் ஒரு சம்பவ லேசர் கற்றை இருந்து ஒரு மெல்லிய படலம் ஒரு சக்தி ஜோடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. படலம் ஒரு கண்ணாடி நுண்ணோக்கி ஸ்லைடு போன்ற அடி மூலக்கூறில் அமைந்துள்ளது மற்றும் சம்பவ ஒளியின் அலைநீளத்தின் வரிசையின் தடிமன் இருக்கலாம் (பச்சை ஒளிக்கு 0.550 μm). படத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீடு கண்ணாடி ஸ்லைடை விட அதிகமாக உள்ளது, படம்-கண்ணாடி இடைமுகத்தின் (மற்றும் திரைப்படம்-காற்று இடைமுகம்) மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு வழியாக ஒளிக்கு ஒரு மின்கடத்தா பிளானர் அலை வழிகாட்டியாக செயல்பட முடியும். ப்ரிஸம் கப்லர் உயர்-ஒளிவிலகல்-குறியீட்டு கண்ணாடியின் அருகிலுள்ள கனசதுரத்தையும், கீழே இரண்டாவது மெல்லிய படலத்தையும் கொண்டுள்ளது, இது அலை வழிகாட்டி படலத்தைத் தொடர்புகொள்கிறது மற்றும் இணைப்பு தூரத்தில் வழிகாட்டப்பட்ட அலைகளை ஓரளவு கொண்டிருக்கும் செயல்பாட்டை வழங்குகிறது. ப்ரிஸத்தின் அடிப்பகுதியில் உள்ள மெல்லிய படலம் சுரங்கப்பாதை அடுக்கு என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. சுரங்கப்பாதை அடுக்கு அலை வழிகாட்டி படலத்தை விட குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் மற்றும் உண்மையில் காற்றின் அடுக்காக செயல்படுத்தப்படலாம். சுரங்கப்பாதை அடுக்கின் தடிமன் ஒரு அலைநீளத்தின் ஒரு பகுதியின் வரிசையில் இருக்கும் (புலப்படும் ஒளிக்கு பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள்). ப்ரிஸம் மற்றும் சுரங்கப்பாதை அடுக்கு அலை வழிகாட்டி படலத்திற்கு எதிராக அழுத்தப்படுகின்றன. கற்றை ப்ரிஸத்தின் முன் முகத்திற்குள் நுழைந்து, ப்ரிஸத்தின் நுழைவு முகத்திற்கு எதிரே முகத்திலிருந்து அரை கற்றை அகலத்திற்கு சற்று அதிகமாக சுரங்கப்பாதை அடுக்கைத் தாக்குகிறது. ஒருங்கிணைந்த கப்லர் மற்றும் அலை வழிகாட்டி கட்டமைப்பின் நான்கு பகுதிகளின் ஒளிவிலகல் குறியீடுகளின் தரவரிசை பின்வருமாறு இருக்க வேண்டும்ஃ கண்ணாடி ஸ்லைடு மற்றும் சுரங்கப்பாதை அடுக்கின் ஒளிவிலகல் குறியீடு மிகக் குறைவாக இருக்க வேண்டும், அடுத்தது வழிகாட்டி படத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீடு மற்றும் மிக உயர்ந்தது ப்ரிஸத்தின் குறியீடு. கோட்பாடு ஒரு ப்ரிஸம் கப்லரை பரஸ்பர கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் விளக்கலாம். பரஸ்பர கோட்பாடு ஒரு சம்பவ கற்றை மூலம் மெல்லிய படலத்தில் இணைக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டு சக்தியை தீர்விலிருந்து பரஸ்பர சிக்கலுக்கு கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. பரஸ்பர சிக்கலில், படத்தில் ஒரு அலை வழிகாட்டி முறை (முதல் படத்தில் இடதுபுறம் பயணிப்பது) ப்ரிஸம் கப்லரில் நிகழும் சம்பவமாகும். ப்ரிஸம் இடைமுகத்தில் குறிப்பிடத்தக்க சிதறலைத் தவிர, பரஸ்பர சிக்கலில் உள்ள அலை வழிகாட்டி முறை அதன் வடிவத்தை ஒரு பயன்முறையாகத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது மற்றும் ப்ரிஸத்தின் கீழ் பரவுகிறது, இது ப்ரிஸத்திற்குள் கதிர்வீச்சு காரணமாக பரவுவதால் சக்தியை இழக்கிறது. ப்ரிஸத்தில் உள்ள சக்தி அலை வழிகாட்டி பயன்முறையின் பரப்புதல் மாறிலி மற்றும் ப்ரிஸத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டால் தீர்மானிக்கப்படும் கோணத்தில் ஒரு இணைக்கப்பட்ட கற்றை போல வெளிப்படுகிறது. அலை வழிகாட்டி முறையின் ஈவான்சென்ட் வால் ப்ரிஸத்தின் அடிப்பகுதியைத் தொடுவதால் ப்ரிஸத்திற்குள் கதிர்வீச்சு ஏற்படுகிறது. அலை வழிகாட்டி முறை சுரங்கப்பாதை அடுக்கு வழியாக சுரங்கப்பாதைகள். முக்கோணத்தின் அடிப்பகுதியில் மதிப்பிடப்பட்ட சம்பவக் கற்றை (முதல் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள இடதுபுறத்தில் இருந்து வரும்), பரஸ்பர சிக்கலில் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்ட கற்றைக்கு சமமான வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும்போது படத்திற்குள் ஒளியின் திறமையான இணைப்பு ஏற்படுகிறது. சம்பவக் கற்றை மற்றும் பரஸ்பர அலை வழிகாட்டி முறை ஆகிய இரண்டிலும் உள்ள சக்தி இயல்பாக்கப்படும்போது, பின்ன இணைப்பு வீச்சு சம்பவ அலை மற்றும் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்ட பரஸ்பர புலத்தின் பெருக்கலின் மீது ஒரு ஒருங்கிணைந்ததாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஒருங்கிணைப்பு என்பது ப்ரிஸத்தின் கீழ் முகத்தின் மீது எடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு ஒருங்கிணைப்பாகும். அத்தகைய ஒருங்கிணைப்பிலிருந்து நாம் மூன்று முக்கிய அம்சங்களைக் கண்டறிகிறோம்ஃ சம்பவ சக்தியின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியில் இணைக்க, சம்பவ கற்றை அலை வழிகாட்டி பயன்முறையுடன் பொருந்தக்கூடிய கட்டத்தை வழங்கும் கோணத்தில் வர வேண்டும். படத்தில் தொடங்கப்பட்ட அலை வழிகாட்டி பயன்முறையின் குறுக்கு நடத்தை (பரப்புதலின் திசைக்கு குறுக்கு) அடிப்படையில் சம்பவ கற்றை இருக்கும். சுரங்கப்பாதை அடுக்கின் தடிமன் சரியான முறையில் சரிசெய்யப்பட்டால், கொள்கையளவில், கற்றை உள்ள கிட்டத்தட்ட அனைத்து ஒளியையும் அலை வழிகாட்டி படலத்தில் இணைக்க முடியும். புலங்களுக்கான பிரதிநிதித்துவத்தின் குறுக்கு பகுதியை அடக்குவது, மற்றும் படத்தில் இடது திசையில் x ஐ எடுத்துக்கொள்வது. 1, பரஸ்பர சிக்கலில் அலை வழிகாட்டி முறை மோனோடோனிக்கலாக குறைந்து வரும் வடிவத்தை எடுக்கிறது, அங்கு α (x) என்பது அட்டெனுயேஷன் விகிதம் மற்றும் அலை வழிகாட்டி முறையின் பரப்புதல் மாறிலி ஆகும். ப்ரிஸத்தின் அடிப்பகுதியில் உள்ள தொடர்புடைய குறுக்கு புலம் ஒரு இயல்பாக்குதல் மாறிலியுடன் வடிவத்தை எடுக்கிறது. சம்பவக் கற்றை குறுக்கு புலம் f (x) ஒரு இயல்பாக்கப்பட்ட காஸியன் அல்லது பிற கற்றை வடிவமாக இருக்கும் வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் βin என்பது சம்பவக் கற்றை பரப்புதல் மாறிலியின் நீளமான கூறு ஆகும். βin = βw ஆக இருக்கும்போது, ஒருங்கிணைப்பு இணைப்பு வீச்சை அளிக்கிறது. α (x) ஐ சரிசெய்வது குறிப்பிடத்தக்க வடிவியல் சார்ந்த விலகல் விளைவுகளைத் தவிர்த்து, இணைப்பை ஒற்றுமையை அணுக அனுமதிக்கிறது. கூஸ்-ஹன்சென் மாற்றம் வெவ்வேறு ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் இரண்டு அரை-எல்லையற்ற பகுதிகளுக்கு இடையிலான இடைமுகத்திலிருந்து மொத்த பிரதிபலிப்புக்கு உட்படும் போது ஒளியியல் கற்றை மைய புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சியை விவரிக்கிறது. இடப்பெயர்ச்சி பொதுவாக ஒளியின் அலைநீளத்தின் வரிசையில் இருக்கும். அரை எல்லையற்ற ப்ரிஸம், ஒரு சுரங்கப்பாதை அடுக்கு, ஒரு அலை வழிகாட்டி படல அடுக்கு மற்றும் அரை எல்லையற்ற கண்ணாடி ஸ்லைடு ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு சாண்ட்விச் கட்டமைப்பிலிருந்து ஒரு கற்றை பிரதிபலிப்பு ஆராயப்பட்டால், வழிகாட்டப்பட்ட அலையின் கிளர்ச்சியின் விளைவாக மாற்றம் மிகப் பெரியதாக இருப்பது கண்டறியப்படும். சம்பவக் கற்றை நடுப்பகுதிக்கு சற்று அப்பால் மேல் (ப்ரிஸம்) பகுதியை நிறுத்துவது படத்தில் அலை வழிகாட்டி பயன்முறையில் கற்றை ஒளியைப் பிடிக்கிறது. ஒரு சம்பவக் கற்றை மூலம் வழிகாட்டப்பட்ட அலைகளின் கிளர்ச்சியை இணைக்கப்பட்ட முறைகளில் ஒரு சிக்கலாகக் காணலாம், முறைகள் அலை வழிகாட்டி முறை மற்றும் சம்பவக் கற்றைக்கான பிரதிநிதித்துவம் ஆகும். ஒரு இணைக்கப்பட்ட முறை கட்டமைப்பின் ஒரு கிளையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சக்தி கட்டமைப்புடன் மற்ற கிளைக்கு மாற்றப்படலாம். அளவீட்டு பயன்பாடுகள் ப்ரிஸம் கப்லர்கள் என்பது ஒளிவிலகல் குறியீடு/பைர்ஃபிரைன்ஜென்ஸ் மற்றும் மின்கடத்தா மற்றும் பாலிமர் படங்களின் தடிமன் ஆகியவற்றை அளவிட பயன்படுத்தப்படும் கருவிகள் ஆகும். ஒரு பொருளின் ஒளிவிலகல் குறியீடுகள் கடத்தப்படும் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அலைநீளத்தைப் பொறுத்தது என்பதால், அறியப்பட்ட ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் ப்ரிஸத்துடன் இணைந்து ஒரே வண்ண லேசர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லேசர் கற்றை ப்ரிஸத்தின் ஒரு பக்கத்தின் வழியாக இயக்கப்படுகிறது, வளைந்துள்ளது, மேலும் பொதுவாக எதிர் பக்கத்திலிருந்து ஒரு புகைப்படக் கண்டுபிடிப்பாளருக்குள் பிரதிபலிக்கிறது. இருப்பினும், சம்பவ கோண தீட்டாவின் சில மதிப்புகளில், கற்றை மீண்டும் பிரதிபலிக்காது, மாறாக அடித்தளத்தின் வழியாக பட மாதிரியில் கடத்தப்படுகிறது. இந்த கோணங்கள் "முறை கோணங்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கணினியால் இயக்கப்படும் சுழல் அட்டவணை லேசரின் சம்பவ கோணத்தை மாற்றுகிறது. கண்டுபிடிக்கப்பட்ட முதல் முறை கோணம் ஒளிவிலகல் குறியீட்டை தீர்மானிக்கிறது, மேலும் ஒரு முறையிலிருந்து அடுத்த முறைக்கு கோண வேறுபாடு மாதிரி தடிமன் தீர்மானிக்கிறது. அலை வழிகாட்டியின் குறுக்குவெட்டை (விளிம்பு இணைப்பு) வெளிப்படுத்தாமல் ஒரு அலை வழிகாட்டிக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் ஒளியை இணைக்கவும் ப்ரிஸம் இணைப்பிகள் அனுமதிக்கின்றன. இதை அடைய அலை வழிகாட்டியில் உள்ள mth பயன்முறையின் பரப்புதல் மாறிலிக்கும் அலை வழிகாட்டி மேற்பரப்பில் இருந்து இயல்பான கோணத்தில் சம்பவ ஒளிக்கும் இடையில் ஒரு கட்ட பொருந்தும் நிலை தேவைப்படுகிறது. ப்ரிஸத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீடு எங்கே? காற்றின் குறியீடு (~ 1) எங்கே மற்றும் அலை வழிகாட்டியின் பரப்புதல் மாறிலி. ஒரு வழிகாட்டப்பட்ட பயன்முறையைக் கொண்டிருப்பதற்காக, இது சாத்தியமற்றது என்பதைக் குறிக்கும். குறிப்புகள் ப்ரிஸம்கள் (ஒளியியல்)