Оптические устройства

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   2   3   4

 ,


где: ℓ– длина световода, км;

Рвх, Рвых– мощность входного и выходного сигналов.


Иногда прохождение света оценивают с помощью светопропусканияb, выражаемого в %/м. В высококачественных волокнах затухание составляет:

при  0,82 мкм – 0,5 дБ/км,

при  1,06 мкм – 4 дБ/км.

Светопропускание в не очень прозрачных волокнах b = (10  30) %/м. Для интегральных оптоэлектронных микросхем считаются перспективными пленочные световоды. Они выполняются на стеклянной подложке в виде пленочных полосок стекла толщиной 0,5 мкм и шириной 1 – 3 мкм, имеющих повышенный коэффициент преломления. Больший чем в подложке коэффициент преломления позволяет удерживать световой луч в пределах световода благодаря полному внутреннему отражению на границах подложки. Подобныйсветовод легко изготавливают с помощью метода фотолитографии. В стеклянной подложке вытравливают канавку требуемой конфигурации, в которую методом напыления или эпитаксиального наращивания наносят стеклянную пленку с необходимыми свойствами. После этого сверху наносят основной материал подложки.

Изготавливают пленочныесветоводы также методом ионного обмена. Сущность его сводится к тому, что участки расплавленного кварца облучают ионами высокой энергии. Вследствие захвата ионов, а также структурных смещений и химических взаимодействий в соответствующих областях создаются зоны с более высоким показателем преломления.


Заключение.

Если критически оценить мировоззренческие концепции, на которых базируются фундаментальные науки, то не трудно убедиться в том, что современное естествознание вообще и физика в частности переживают острейший кризис. Он, прежде всего, проявляется в том, что многие важнейшие определения никак не объясняются и не раскрываются.

Так, например, мы часто пользуемся понятием поле, хотя не можем объяснить ни его природу, ни механизм его действия. В учебнике физики можно прочить, что полями называют области, в которых проявляются взаимодействия, но что же такое взаимодействие? А это «нечто такое» что скрепляет части системы в целое. Вот только объяснить, что же следует понимать под выражением «нечто такое», физика не может. И так – взаимодействие – это объективно существующая данность, механизм и природа которой для нас остаются загадкой, хотя мы широко используем и даже рассчитываем её в нашей повседневной деятельности.

Мы не можем объяснить даже самый простой опыт, описанный в школьном учебнике физики. Почему два шарика, подвешенные на ниточках, отталкиваются, если заряжены одноименно, и притягиваются, если разноименно? Это объясняется, как результат взаимодействия полей. Опять поля, взаимодействия и никакого объяснения по существу.

Наши представления о материальных телах формируются на основании информации, поступающей от органов чувств, однако она очень далека от объективной реальности и отражает только субъективное восприятие. Любое материальное тело состоит из атомов, а те в свою очередь из ядра и электронов. Но расстояния между центрами и диаметрами их ядер несоизмеримы (больше 10 000 – 100 000 раз). Да и ядро не монолитно, а тоже состоит из значительно удалённых друг от друга протонов и нейронов и так далее. Поэтому любое материальное тело, в конечном счёте, представляет собой участок пустоты, размеры и форма которого формируются за счёт существования и проявления внутри – и межядерных взаимодействий.

Все эти обстоятельства приводят к тому, что наше восприятие окружающего мира не соответствует реальной действительности и базируется на кажущемся представлении о том, что пространство трёхмерно, а четвёртым измерением является время (четырёхмерный континуум). Видимо поэтому человеческое мышление в рамках четырёхмерного пространства не может найти объяснения следующим фактам и вопросам:
  1. Какова природа различных видов дистанционных взаимодействий, область распространения и действия которых называется полями?
  2. В соответствии с общепринятыми понятиями, активность взаимодействий обратно пропорциональна квадрату расстояния. Однако при проявлении некоторых паранормальных явлений эта закономерность нарушается, и известны случаи проявления дальнодействия, то есть передачи взаимодействий вне зависимости от расстояний.
  3. Все процессы, протекающие во Вселенной, обязательно оставляют какой-то след, по которому можно судить о происходившем. Эти сведения мы называем информацией. Современная наука не может объяснить, что такое информация, каким образом фиксируется и реализуется громадные объёмы информации, например, наследственной информации, передаваемой половой клеткой.
  4. В принятых мировоззренческих концепциях практически никак не определяется, что такое время.
  5. Совершенно неопределена в современных представлениях концепция пространства. До сих пор не опровергнуто предположение Ньютона о существовании некоего «абсолютного пространства», в результате чего не расшифровывается понятие его физической бесконечности, прямолинейности и искривлённости, а также, как следствие этого, условность наших представлений о движении вообще, абсолютной и относительной скорости и других определениях, связанных с перемещением физических тел в пространстве.

Получить ответа на перечисленные вопросы в рамках четырёхмерного континуума оказалось невозможным и единственно возможным средством отражения объективной реальности по-видимому является концепция многомерности пространства и времени. Постулаты многомерности:

Постулат 1. Любая система измерения может содержать бесчисленное множество независимо существующих систем низшего измерения. Действительно, на любой плоскости (двумерная система) можно разместить сколько угодно линий (одномерных систем), а в объёме (трёхмерная система) – сколько угодно плоскостей.

Постулат 2. Расстояние между двумя любыми точками в низшей системе измерения в высшей системе может быть сведено к нулю или бесконечно малой величине.

Постулат 3. Любая пространственная система может быть искривлена без деформации только в системе высшего измерения, причём это искривление обнаруживается только в высшей системе измерения и проявляется в низшей. Это значит, что линию можно искривить только в плоскости, а плоскости – только в объёме.

Постулат 4. Физические тела проявляются только в различных системах измерения, причём сложные объекты отражаются в низших измерениях в виде следа, проекции или сечения. При этом взаимосвязи между элементами физических тел сложной конфигурации в низших системах могут быть скрыты и не проявляться явно, а выражаться в виде полей или взаимодействий.

Постулат 5. Чем выше мерность системы, тем большей инфомационной ёмкостью она обладает. Информационная ёмкость системы определяется количеством комбинаций элементарных сигналов, которые можно получить из одного и того же количества таких сигналов. Так, при числе простейших элементов два, можно получить вариантов: в одномерной – 4; в двухмерной – 16; в трёхмерной – 256 и т.д. Сегодня мы знаем, что ядро каждой клетки организма содержит колоссальный объём информации, по самим скромным подсчётам не менее 1025бит. Вместе с тем, подсчёты показывают, что ядро клетки человека на атомарном уровне может вместить не более 1010 бит информации, т.е.в 1015раз меньше. Единственным объяснением является гипотеза о том, что биологические структуры – это многомерные образования.

Постулат 6. Любая система низшего измерения в высшем измерении может быть свёрнута в точку без нарушения её целостности, при этом точки низшей системы, сохраняя своё взаиморасположение, оказываются совмещёнными.

Если признать сосуществование высших измерений, то, естественно, возникает вопрос – а сколько же реально существует измерений? Однако постановка такого вопроса неправомочна – нельзя говорить о каком-то реально существующем числе измерений, их просто нет. Дело в том, что мерность – это не объективная реальность, а только формавосприятия объективной реальности конкретным живым существом. Мы, люди, например, обладаем способностью осознавать три пространственных и одну временную координаты.

Использование многомерного континуума позволит объяснить существо и природу, например, кроме названных выше таких понятий как энергия, электричество, теплота, материя, вакуум и др., которыми мы постоянно пользуемся, но сущность которых остаётся непонятной.

Концепция многомерности пространства и времени будет очередной ступенькой на пути к истине, она позволит раскрыть некоторые проблемы, приблизить нас к истине, но не позволит познать её до конца. Появятся новые проблемы, которые оказываются неразрешимыми на каждом достигнутом уровне.