Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
4 Gaussovy vlnové svazky
V některých situacích třeba znát, jak mění úzký svazek koherentního záření při
průchodu soustavou prostorových vrstev čoček (nebo jiných prvků).5b je:
( −
−∞
+∞
−∞
+∞
∫∫ξ ,
( ,
( ′
−∞
+∞
−∞
+∞
∫∫ η
Konečný výsledek výpočtu zvláště důležitý pro tedy když výstupní signál
pozorujeme ohniskové rovině čočky. Fázového činitele exp[ (x2
+ y2
) 2f],
který výsledku navíc, odstraníme volbou Popsané uspořádání používá
v některých zařízeních pro analogovou realizaci dvojrozměrné Fourierovy transformace nebo
i jiných integrálních transformací, které lze Fourierovu převést (např. korelační funkce).19)
V ohniskové rovině dostáváme signál, který úměrný spektrální funkci vstupního
signálu Konkrétně místě ohniskové roviny intenzita pole úměrná amplitudě té
spektrální složky vstupního signálu, jejíž úhlové prostorové kmitočty jsou kx/f a
ωy ky/f; 2π/λ vlnové číslo. Čočka spojení
s prostorovou vrstvou, jejíž délka rovna ohniskové vzdálenosti, tudíž procesorem, který
realizuje dvojrozměrnou Fourierovu transformaci. Zde je
( CS
kx
f
ky
f
jk
x y
f4 1
2 2
2
, exp=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
+⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ (12. odvoláním na
symboliku 913H912HObr. ohnisková vzdálenost čočky.20)
. 12.
Budeme zabývat situací 910H909HObr.15) pro průchod čočkou rovnici 912H911H(12.Elektromagnetické vlny, antény vedení 135
kde ohnisková vzdálenost čočky, souřadnice rovině čočky.5. dalším budeme
předpokládat, jedná laserový svazek základního vidu TEM00 zdroje vystupuje
jako "rovnoběžný", tedy vlnoplochou, která rovinná kolmá směr šíření (na optickou
osu). zmíněného vidu intenzita největší ose
svazku zmenšuje okraji podle Gaussovy funkce:
( E
a
E
x y
a
, exp exp= −
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ −
+⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟max max
ρ 2
0
2
2 2
0
2 (12. Pro šíření signálu prostorovými vrstvami
použijeme konvoluční integrál 911H910H(12.
12.18). Úloha typická
zejména pro optické aplikace, ale setkáme sní nízkých kmitočtech.18)
Vlastnosti samotné čočky popisuje rovnice 909H908H(12.18) nejsou příliš zajímavé. Svazek paprsků není záměrně modulovaný, ale rozložení intenzity pole příčném
průřezu svazku není podstaty konstantní. Prochází
prostorovou vrstvou délkou pak čočkou znovu prostorovou vrstvou (z2) Hledáme
výstupní signál rovině "4" . 12. "Své"
významné velmi důležité vlastnosti získá čočka spojení prostorovou vrstvou. Výstupní signál je
( yvýst vst
, (12. Signál vstupní rovině "1" známý.
Řešení složíme dosavadních poznatků
