Alla hjälpmedel utom sådana som innebär kontakt med andra levande varelser är tillåtna. Uppgifterna är inte ordnade i svårighetsgrad. Tänk på att även en ansats på ett tal kan ge delpoäng. 2.5p erfordras för godkänt

Temat denna gång är optronik, dvs optiska komponenter med egenskaper liknande elektronikkomponeneter. De kanaler som leder ljuset i denna består av linjer med förhöjt brytningsindex som kallas vågledare.

Att koppla ljus mellan en optronikkomponent och en fiber erbjuder ofta svårigheter. Antag att vi har en komponent där ljuset ska matas in i en vågledare med NA= 0.36. Ljuset kommer från en fiber med NA= 0.13. Kopplingen ska ske så att man fyller alla moder i vågledaren och så att inget ljus går förlorat. En lins med f=8mm används. Hur ska man placera lins, fiberände och vågledare i förhållande till varandra?

F i _ _ _ !!!

Fiberkärna och vågledare har ofta kraftigt åtskiljda brytningsindex. Typfall är att fibern är gjord av kvarts och har n=1.5 medan vågledaren är gjord i ett kristallint material med n= 2.23. För att förhindra reflexer vill man belägga kopplingsytan, mellan dem (ingen luft i detta fall) med ett tunnt skikt av något material. Vilket brytningsindex bör detta idealt ha?

Ledning: En svag reflex kan aldrig släcka ut en starkare....

Vågledarna fabriceras ofta genom att man exponerar dem med ultraviolett ljus, vilket förändrar deras yta (antingen direkt eller som del av en flerstegsprocess). Vilket bländartal (fokallängd / diameter) måste ett system som ger en linjebredd (fysisk bredd på vågledarna) på 180nm ha, om våglängden är 248nm?

På den optik som används vid exponeringen i uppg 3 ställs stora krav. Antag att den består av två svaga negativa linser som omger en starkare positiv (s.k. Steinheil-konfiguration). Den negativa linserna har fokallängd -100mm och den positiva har 25mm. Bägge mellanrummen är 10mm. Linserna får betraktas som tunna. Bestäm med strålkonstruktion fokallängden

Stooooooor figur.

En fiber har dämpningen 0.13dB/km. Signalen som går genom fiber måste därför förstärkas i en fiberförstärkare med gain 250 /m. Fiberförstärkaren är 2cm lång. Hur tätt bör dessa placeras om signalen ska kunna överföras över långa sträckor?