RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика // Архив

Изв. Сарат. ун-та. Нов. cер. Сер. Физика, 2020, том 20, выпуск 1, страницы 55–63 (Mi isuph367)

Оптика и спектроскопия. Лазерная физика

Особенности математического моделирования световых полей в сенсорном элементе для волоконной эванесцентной спектроскопии среднего ИК диапазона

С. В. Корсаковаab, Е. А. Романоваba

a Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
b Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Аннотация: Вводится в рассмотрение математическая модель световых полей в сенсорном элементе волоконного датчика для эванесцентной спектроскопии среднего ИК диапазона, основанная на положениях спектральной теории диэлектрических волноводов. Обсуждается применимость приближенных математических моделей световых полей в сенсорном элементе, созданных ранее на основе оптико-геометрического подхода, а также применимость приближения слабонаправляющего световода. Показано, что для описания световых полей в халькогенидном сенсорном элементе надо решать векторную задачу в строгой электродинамической постановке. Одной из особенностей такой математической модели является присутствие поперечных компонент потока мощности эванесцентной моды в поперечном сечении световода. В модельном примере представлены расчеты продольных и поперечных компонент потока мощности гибридных эванесцентных мод в бесструктурном халькогенидном световоде, погруженном в ацетон.

Ключевые слова: теория диэлектрических волноводов, математическая модель, характеристическое уравнение, халькогенидный световод, спектроскопия среднего ИК диапазона, волоконно-оптический сенсор.

УДК: 535.13:51.73

Поступила в редакцию: 12.12.2019

DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-1-55-63



© МИАН, 2024