ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ. E T Τ E in. coupler

Σχετικά έγγραφα
ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Εξέταση 17/2/2006

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ για το µάθηµα των ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Ξεκινάµε µε την µοναδιαία κρουστική συνάρτηση δ ( t)

ΣΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ-ΙΙΙ (ΚΥΜΑΤΙΚΗ)

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

Κεφάλαιο 32 Φως: Ανάκλασηκαι ιάθλαση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Εισαγωγικές Ασκήσεις για Απώλειες και ιασπορά

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ ΥΛΙΚΑ Λ. ΠΕΡΙΒΟΛΑΡΟΠΟΥΛΟΣ. Poynting

1. Φίλτρα διέλευσης χαμηλών συχνοτήτων 2. Φίλτρα διέλευσης υψηλών συχνοτήτων 3. Ζωνοπερατά φίλτρα

& Εφαρμογές. (εργαστήριο) Μικροκύματα

ΦΙΛΤΡΑ. Κατηγορίες Φίλτρων

x x Ax Bu u = 0. Η ιδιοτιμή του κάτω δεξιά πίνακα είναι η -3. = s + = = + = +

1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. / 2. Οι όροι Eb. και Ec

1η Οµάδα Ασκήσεων. Τµήµα επεξεργασίας σήµατος του αναγεννητή

3. ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΚΑΤΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

m i r i z i Αν είναι x, y, z τα µοναδιαία διανύσµατα των τριών αξόνων, τότε τα διανύσµατα ω r και r i µπορούν αντίστοιχα να γραφούν: r r x i y i ω x

Σύνθετη Άσκηση για Απώλειες και ιασπορά

Προτεινόµενες Ασκήσεις στην Απόκριση Συχνότητας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

Ανάλυση Συστηµάτων Αυτοµάτου Ελέγχου: Αρµονική Απόκριση & ιαγράµµατα Bode

Άσκηση 1 η Να εξετάσετε αν τα ακόλουθα σήματα είναι περιοδικά. Στην περίπτωση περιοδικού σήματος, ποια είναι η θεμελιώδης περίοδος; 1 )

, του συστήµατος. αλλιώς έχουµε. 10π 15π

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Επαναληπτικό διαγώνισµα στα Κύµατα

2.2 ΗΜΙΤΟΝΟ ΚΑΙ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟ ΟΞΕΙΑΣ ΓΩΝΙΑΣ

Πόλωση Παθητικά Στοιχεία

2η Οµάδα Ασκήσεων. 250 km db/km. 45 km 0.22 db/km 1:2. T 75 km 0.22 db/km 1:2. 75 km db/km. 1:2 225 km 0.22 db/km

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Πλάγια ιάδοση

papost/

Εσωτερική Ροπή και Εσωτερική ύναµη

ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΟΠΤΙΚΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΚΑΙ ΣΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

Ασκήσεις στα Συστήµατα Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

ΑΝΑΠΤΥΓΜA -ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ

Θέματα Εξετάσεων Ιουνίου 2003 στο μάθημα Σήματα και Συστήματα και Λύσεις

2.1 Έννοια του στοχαστικού σήµατος. Θεωρούµε ένα µονοδιάστατο γραµµικό δυναµικό σύστηµα που περιγράφεται από τις σχέσεις:

α) Πως ερµηνεύεται η φράση: «µε γωνιακές συχνότητες που διαφέρουν πολύ λίγο»; γ) Να βρεθούν η γωνιακή συχνότητα ω, η συχνότητα f και η περίοδος Τ των

Μετασχηµατισµός αναλογικών φίλτρων σε ψηφιακά

ΚΥΜΑΤΟ ΗΓΗΣΗ. «Μικροοπτικές διατάξεις-ολοκληρωµένα οπτικά»

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) (3)

11. Βαθµίδα, Απόκλιση, Στροβιλισµός

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

Σύνθετες Ασκήσεις για ιάδοση, ιασπορά και Αντιστάθµισή της

Ολοκληρωµένο Περιβάλλον Σχεδιασµού Και Επίδειξης Φίλτρων

HMY 333 -Φωτονική Διάλεξη 10 Οι εξισώσεις του Fresnel

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά.

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΜΤΜ 2011 [ ] B A

Σ. Φωτόπουλος -1- ΨΕΣ- AΣΚΗΣΕΙΣ-ΛΥΣΕΙΣ- Κεφάλαιο 2 ο

ΟΠΤΙΚΟΙ ΣΥΖΕΥΚΤΕΣ. ιαχωριστές Ισχύος Πολυπλέκτες/Αποπολυπλέκτες Μήκους Κύµατος (WDM) Πολλαπλές θύρες εισόδων-εξόδων

συνίστανται από πολωτή που επιτρέπει να περνούν µόνο τα κατακόρυφα πολωµένα κύµατα.

Συµβολή - Στάσιµα κύµατα.

Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Εξέταση 6/3/2003

NRZ Non return to zero: Οι άσσοι καταλαµβάνουν ολόκληρη τη διάρκεια bit. (Μικρό Bandwidth)

1η Οµάδα Ασκήσεων. Τµήµα επεξεργασίας σήµατος του αναγεννητή

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

ιάθλαση. Ολική ανάκλαση. ιάδοση µέσα σε κυµατοδηγό.

ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ & ΘΕΜΑΤΑ ΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΩΝ ΠΕΡΙΟ ΩΝ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι 4 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ ΗΜΜΥ

Ασκήσεις στο µάθηµα «Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών»

Βαθµολογία Προβληµάτων ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2.1 ΘΕΜΑ 2.2 ΘΕΜΑ 2.3 ΘΕΜΑ 3.1 ΘΕΜΑ 3.2 ΘΕΜΑ 4 ΘΕΜΑ 5.1 ΘΕΜΑ 5.2. G(s)

Φίλτρα διέλευσης: (α) χαμηλών συχνοτήτων (β) υψηλών συχνοτήτων

Λύσεις Θεµάτων Εξεταστικής Ιανουαρίου 2009 Mάθηµα: «Ψηφιακές Επικοινωνίες» G F = 0.8 T F = 73 0 K

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

Οπτικοί Ενισχυτές. Ηµιαγώγιµοι. Ενισχυτές Ίνας µε προσµίξεις ιόντων Ερβίου

ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ

Μπερδέματα πάνω στην κεντρομόλο και επιτρόχια επιτάχυνση.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΑΣ Β ΛΥΚ. ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-215: Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς ιδάσκοντες : Γ. Στυλιανού, Γ.

ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΤΙΣ ΚΙΝΗΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

x(t) = 2 + cos(2πt) sin(πt) 3 cos(3πt) cos(θ + π) = cos(θ). (3)

T R T R L 2 L 3 L 4 Αναγεννητής α 1 = 0.18 db/km α 2 = 0.45 db/km α 3 = 0.55 db/km α 4 = 0.34 db/km

y(t) = x(t) + e x(2 t)

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

Συστήµατα Πολυµέσων Ενδιάµεση Εξέταση: Οκτώβριος 2004

ΚΥΜΑΤΙΚΗ - ΟΠΤΙΚΗ 148

ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ. Άρτια και περιττή συνάρτηση. Παράδειγµα: Η f ( x) Παράδειγµα: Η. x R και. Αλγεβρα Β Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος.

5. Αυτεπαγωγή-Χωρητικότητα Inductance Capacitance

Περιεχόμενα διάλεξης

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΠΟΚΡΙΣΕΙΣ ΕΝΙΣΧΥΤΩΝ. 10 f Να προσδιορίσετε τις συχνότητες, για τις οποίες το µέτρο της ενίσχυσης είναι 10dB κάτω από την µέγιστη τιµή της.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΓΜΑΤΟΣ FOURIER ΜΕ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ ΤΡΟΠΟ

KYMATA Ανάκλαση - Μετάδοση

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Γραµµικά και Μη Γραµµικά Συστήµατα Μετάδοσης

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 ΚΑΤΩ ΙΑΒΑΤΑ ΦΙΛΤΡΑ BESSEL-THOMSON

Physics by Chris Simopoulos

7. Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας

t Τερµατικά επίπεδα (αυθαίρετα) V = V + V Συνολική τάση I = I I ΠΙΝΑΚΕΣ ΣΥΝΘΕΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ & ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ

Επειδή η χορδή ταλαντώνεται µε την θεµελιώδη συχνότητα θα ισχύει. Όπου L είναι το µήκος της χορδής. Εποµένως, =2 0,635 m 245 Hz =311 m/s

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

3-Απρ-2009 ΗΜΥ Φίλτρα απόκρισης άπειρου παλμού (IIR)

ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΔΙΑΔΟΣΗ ΛΟΓΩ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗΣ

Transcript:

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΦΙΛΤΡΑ Άσκηση (α) Θερείστε την διάταξη του σχήµατος (συµβολόµετρο Mh- Zhndr-ΜΖΙ). είξτε ότι η διάταξη δρα σα φίλτρο όταν µία είσοδος είναι ενεργή. Βρείτε την συνάρτηση µεταφοράς του φίτρου τόσο στη θύρα, όσο και στη θύρα. Τ oulr 3 oulr 4 (β) Βρείτε την ελεύθερη φασµατική περιοχή, το εύρος ζώνης ηµίσειας ισχύος και τη λεπτότητα του φίλτρου. (γ) Θερείστε µια αλυσίδα m φίλτρν MZI, το n-οστό στοιχείο της οποίας εισάγει χρονική διαφορά τ. Να βρεθεί η λεπτότητά της. n (δ) Με βάση το (γ) και δεδοµένου ότι η λεπτότητα ενός Fbr-Pro φίλτρου είναι π F, να βρεθεί ο ελάχιστος αριθµός στοιχείν MZI, για τον οποίο η αλυσίδα έχει καλύτερη λεπτότητα από ένα Fbr-Pro. Επιπλέον, σχεδιάστε τον αριθµό στοιχείν n σαν συνάρτηση της ανακλαστικότητας.

Λύση (α) Έστ ότι το σήµα στην είσοδο είναι της µορφής: Τότε στις αντίστοιχες θύρες θα εµφανιστούν τα σήµατα: π. Το σήµα στη θύρα υφίσταται µια χρονική καθυστέρηση πριν φτάσει στον δεύτερο συζεύκτη Το σήµα στη θύρα παραµένει αµετάβλητο Άρα στις εισόδους του δεύτερου συζεύκτη εµφανίζονται τα σήµατα: 3 4 π.

Συνολικά εµφανίζονται τα πεδία: ( ) ( ) ( ) + + π και ( ) ( ) + + π π ( ) ( ) + π Για τις συναρτήσεις µεταφοράς θα πρέπει να υπολογιστούν τα ακόλουθα: () ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) π + + f os 4 s os f () ( ) ( ) π f os 4 f

Προφανώς ισχύει ότι () f () f + ενεργό στοιχείο χρίς απώλειες., αφού η διάταξη είναι ένα µη Προσδιορισµός της παραµέτρου (µεγιστοποίηση της µεταφορά ενέργειας από την είσοδο σε κάποια έξοδο) (f ) mx ( ) ( ) 0 50% os. Χρειάζεται λοιπόν ένας 3 db συζεύκτης για την µεγιστοποίηση της ισχύος σε κάποια έξοδο του συµβολοµέτρου. Άρα: (f ) s ( π f ) (f ) os ( π f ). HfL 0. 0-3 - - 0 3 f.äô HfL 0. 0-3 - - 0 3 f.äô Συνάρτηση µεταφοράς Θύρας Συνάρτηση µεταφοράς Θύρας

(β) Ελεύθερη φασµατική περιοχή-fs: (f ) mx os ( π f ) mx π f mx k π f mx k, k 0,,... Άρα FS fmx. Εύρος ζώνης ηµίσειας ισχύος: (f ) os π f π f π 4 f 4 Άρα FWHM f. Λεπτότητα φίλτρου: Με βάση τα παραπάν υπολογίζεται η λεπτότητα του φίλτρου FS F. FWHM

(γ) Η συνάρτηση µεταφοράς της αλυσίδας m (f ) os π f n 0 n Τα µέγιστα της συνάρτησης µεταφοράς της αλυσίδας θα βρίσκονται εκεί, όπου όλες οι επιµέρους συναρτήσεις µεταφοράς είναι µέγιστες. Άρα η ελεύθερη φασµατική περιοχή θα είναι (ορίζοντάς την σαν FS mx FS, καθώς το απόσταση µεταξύ τν µεγίστν) { } n n-οστό στοιχείο MZI θα παρουσιάζει ελεύθερη φασµατική περιοχή m FS n n ο Στοιχείο MZI : Καθυστέρηση HfL 0. 0-7.5-5 -.5 0.5 5 7.5 f.äô ο Στοιχείο MZI : Καθυστέρηση HfL 0. 0-7.5-5 -.5 0.5 5 7.5 f.äô 3ο Στοιχείο MZI : Καθυστέρηση 4 HfL 0. 0-7.5-5 -.5 0.5 5 7.5 f.äô Συνάρτηση Μεταφοράς της Αλυσίδας MZI HfL 0. -7.5-5 -.5 0.5 5 7.5 f.äô

Προσεγγιστικά (όλες οι επιµέρους συναρτήσεις µεταφοράς είναι κανονικοποιηµένες στη µονάδα), µπορούµε να πάρουµε την χειρότερη περίπτση, για την οποία ισχύει FWHM m { FWHM } n (δηλαδή µπορούµε να είµαστε σίγουροι ότι η συνολική συνάρτηση µεταφοράς θα παρουσιάζει εύρος ηµίσειας ισχύος ίσο ή µικρότερο µε αυτό της πρώτης βαθµίδας). Υπενθυµίζεται ότι n- FWHM n. Άρα στην χειρότερη περίπτση FS m + F. FWHM (δ) Για να έχει η αλυσίδα MZI καλύτερη λεπτότητα από ένα Fbr-Pro θα πρέπει: π m > log m+ > π

7.5 5.5 m 0 7.5 5.5 0.7 0.9 Για µεγάλες τιµές ανακλαστικότητας του Fbr-Pro φίλτρου, ο αριθµός MZI στοιχείν που χρειάζονται για ίδια λεπτότητα αυξάνει εκθετικά.

Άσκηση (α) Βρείτε την συνάρτηση µεταφοράς του Fbr-Pro φίλτρου. Συγκεκριµένα υπολογίστε τη συνάρτηση µεταφοράς τόσο ς προς το διαδιδόµενο πεδίο, όσο και ς προς το ανακλώµενο πεδίο. Υποθέστε ότι οι καθρέφτες του φίλτρου έχουν ανακλαστικότητα, ενώ ανάµεσα στους καθρέπτες το υλικό µήµους l έχει δείκτη διάθλασης n. (β) Υπολογίστε την ελεύθερη φασµατική περιοχή, το εύρος ζώνης ηµίσειας ισχύος και την λεπτότητα του φίλτρου για µεγάλη τιµή της ανακλαστικότητας. Που οφείλεται η µεγάλη λεπτότητα του φίλτρου (σε σχέση µε το MZI και το PM φίλτρο); (γ) Θερείστε δύο διαδοχικά Fbr-Pro φίλτρα, το ένα µε µήκος l και το άλλο µε µήκος l. Ποιά είναι η συνάρτηση µεταφοράς της διάταξης; Αν l /l k/m (k και m πρώτοι µεταξύ τους) βρείτε την ελεύθερη φασµατική περιοχή της διάταξης, σαν συνάρτηση της ελεύθερης φασµατικής περιοχής καθενός από τα επιµέρους φίλτρα..

Λύση (α) Έστ ότι το προσπίπτον πεδίο στο πρώτο κάτοπτρο είναι: Τότε στην έξοδο θα παρουσιαστούν τα πεδία: Απευθείας πεδίο: ( ) l k Πρώτο ανακλώµενο: l k εύτερο ανακλώµενο: ( ) l k l k 3 κ.ο.κ.

Ε Ε Ε n Ε Ε Ε 3 Ε 3 l Γενικά µπορούµε να γράψουµε N kl N ( ) Το συνολικό πεδίο στην έξοδο είναι: N N kl N 0 kl ( ) N kl ( ) kl.

Η συνάρτηση µεταφοράς προκύπτει ότι είναι: kl ( ) ( ) kl os( k l) ( ) ( ) + ( os( k l) ) (k) ( ) ( ) + 4 os ( k l) + ή () f + π n l s f Η συνάρτηση µεταφοράς για το ανακλώµενο πεδίο είναι: (f ) () f + π n l s f π n l s f

Οι δύο συναρτήσεις φαίνονται στο παρακάτ σχήµα για (ορίστηκε f o ): n l HfL 0. HfL 0. - - 0 fêfo Συνάρτηση µεταφοράς της διέλευσης - - 0 fêfo Συνάρτηση µεταφοράς της ανάκλασης (β) Ελεύθερη φασµατική περιοχή: (f ) mx π n l f mx π n l s f 0 k π fmx k, k 0,,... n l Άρα FS fmx. n l

Εύρος ζώνης ηµίσειας ισχύος: () f + π n l s f π n l s f π n l s f Αν τότε το δεύτερο µέλος είναι µικρό και το ηµίτονο µπορεί να αντικατασταθεί µε το όρισµά του: π n l f f π n l. Άρα FWHM f. n l π FS π Τελικά προκύπτει η λεπτότητα F. FWHM

Η µεγάλη τιµή που εν γένει παρουσιάζει το F-P φίλτρο οφείλεται στην συµβολή άπειρν συνιστσών του κύµατος εισόδου. Αντίθετα, στα φίλτρα MZI και PM συµβάλλουν µόνο δύο συνιστώσες. (γ) Η συνάρτηση µεταφοράς θα είναι το γινόµενο τν δύο επιµέρους συναρτήσεν µεταφοράς. Άρα: o + () f + π n l s π n l s f f. Η παραπάν συνάρτηση µεταφοράς φαίνεται στο παρακάτ σχήµα για και l 3 l. Επιπλέον ορίστηκε η συχνότητα f o. n l HfL 0. HfL 0. HfL 0. - -0.5 0 0.5 fêfo - -0.5 0 0.5 fêfo - -0.5 0 0.5 fêfo Συνάρτηση µεταφοράς του πρώτου φίλτρου Συνάρτηση µεταφοράς του δεύτερου φίλτρου Συνάρτηση µεταφοράς της διάταξης

Αν ισχύει l /l k/m, τότε Το πρώτο φίλτρο παρουσιάζει µέγιστο στα σηµεία 0,,... i, l n i f Το δεύτερο φίλτρο παρουσιάζει µέγιστο στα σηµεία 0,,..., l n m k l n f Άρα τα κοινά µέγιστα υπάρχουν για i, που ικανοποιούν τη σχεση: k m i Έτσι προκύπτει ότι η συνολική συνάρτηση µεταφοράς της διάταξης θα είναι µη µηδενική µόνο γύρ από τις συχνότητες: 0,,... q, l n k q f q Εποµένς ` FS m FS k FS

HfL 0. HfL 0. HfL 0. - - 0 fêfo - - 0 fêfo - - 0 fêfo Συνάρτηση µεταφοράς του πρώτου φίλτρου Συνάρτηση µεταφοράς του δεύτερου φίλτρου Συνάρτηση µεταφοράς της διάταξης

Άσκηση 3 Υποθέστε ότι γραµµικά πολµένο φς συζευγνύεται σε διπλοθλαστική ίνα µε γνία πόλσης 45 ο ς προς τους άξονες της ίνας. Η ίνα έχει σταθερές διάδοσης β x και β για τους δυο άξονες και µήκος L. Στην έξοδο της ίνας υπάρχει πολτής τοποθετηµένος επίσης στις 45 ο ς προς τους άξονες της ίνας. είξτε ότι η διάταξη λειτουργεί σαν φίλτρο και υπολογίστε τη συνάρτηση µεταφοράς του, καθώς και την ελεύθερη φασµατική περιοχή του. Λύση Έστ ότι στην είσοδο της ίνας έχουµε το γραµµικά πολµένο φς Στην είσοδο της ίνας τα πεδία x και γράφονται: x

Μετά τη διάδοση σε µήκος L διπλοθλαστικής ίνας τα σήµατα είναι: x ( β L) x και ( β L) µε β x, nx, Το διανυσµατικό άθροισµα τν παραπάν σηµάτν στον τελικό πολτή θα δώσει: ou x + ( β L) ( L) x β + Η συνάρτηση µεταφοράς της διάταξης είναι: ( ) os I I ou { } { } ( β β ) x L ( β ) ( β L) x L ( + ) π f L () f os ( nx n )

Για να υπολογιστεί η ελεύθερη φασµατική περιοχή βρίσκουµε την απόσταση µεταξύ τν µεγίστν της συνάρτησης µεταφοράς: (f ) mx os π f f mx mx L L ( n n ) π f ( n n ) x x mx L k π k, k 0,,... ( n n ) x Άρα FS fmx. L ( n n ) x Το εύρος ζώνης ηµίσειας ισχύος: π f L (f ) os ( n n ) x f FWHM f 4 L. ( n n ) L ( n n ) x Με βάση τα παραπάν υπολογίζεται η λεπτότητα του φίλτρου x FS F. FWHM