ФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА Методические указания к лабораторным работам Самара 2016 Цели и задачи дисциплины «Интегральная оптика» Цели преподавания дисциплины «Интегральная оптика» 1. <...> Приобретение студентами знаний о физических принципах работы интегральных оптических устройств различного назначения, созданных на базе планарных и полосковых оптических волноводов. <...> Приближенный расчет корней трансцендентных уравнений в программе Maxima Раздел №2. <...> Расчет дисперсионных характеристик плоского трехслойного оптического волновода в программе Maxima Раздел №3. <...> Электродинамический анализ плоских трехслойных оптических волноводов с непрерывно изменяющимся показателем преломления. <...> Исследование интегрального электрооптического вращателя плоскости поляризации Раздел №5. <...> Электродинамический анализ собственных волн оптических волноводов Раздел №6. <...> Исследование гелий-неонового лазера 2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Приближенный расчет корней трансцендентных уравнений в программе Maxima ЦЕЛЬ РАБОТЫ: освоить навыки программирования в программном пакета Maxima на примере реализации алгоритмов поиска корней трансцендентных уравнений. <...> Функция f(x) выбирается из таблицы 1 в соответствии с номером бригады. <...> 0 af x , то корень лежит в интервале [ax, ] , в против1 af x , то корень лежит в интервале [ax, ] , в против[ ,] 0 полняется первое условие, поэтому второе приближение выбирается в виде середины интервала Подобный процесс выполняется до тех пор, пока | ( )|kfx где x — k -ое приближение к корню; — наперед заданное малое число. , k Перед выполнением лабораторной работы необходимо: • запустить графический интерфейс “ wxMaxima”; • перейти в режим численных расчетов, ввести функцию f(x) согласно варианту, первоначальные значения a и b, а также точность расчета e (epsilon); • в среде Maxima команда Shift – Enter после $ фиксирует оператор, применение Shift – Enter после ; фиксирует вычисление заданного оператора и вывод результата на экран. <...>
Физическая_интегральная_оптика_Методические_указания_к_лабораторным_работам.pdf
Цели и задачи дисциплины «Интегральная оптика»
Цели преподавания дисциплины «Интегральная оптика»
1. Формирование у студентов физических и теоретических основ для понимания
принципов работы базовых элементов интегральных оптических
схем.
2. Формирование базовой подготовки студентов по интегральной оптике
для решения производственных и исследовательских задач.
3. Овладение основами расчётов характеристик базовых элементов интегральных
оптических схем, получение общих знаний по их применению.
Задачи изучения дисциплины «Интегральная оптика»
1. Приобретение студентами знаний о физических принципах работы интегральных
оптических устройств различного назначения, созданных на базе
планарных и полосковых оптических волноводов.
2. Приобретение студентами практических навыков вычисления характеристик
базовых элементов интегральных оптических схем с использованием
ПЭВМ.
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ
Раздел №1. Приближенный расчет корней трансцендентных уравнений в
программе Maxima
Раздел №2. Расчет дисперсионных характеристик плоского трехслойного
оптического волновода в программе Maxima
Раздел №3. Электродинамический анализ плоских трехслойных оптических
волноводов с непрерывно изменяющимся показателем преломления.
Раздел №4. Исследование интегрального электрооптического вращателя
плоскости поляризации
Раздел №5. Электродинамический анализ собственных волн оптических
волноводов
Раздел №6. Исследование гелий-неонового лазера
2
Стр.2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Приближенный расчет корней трансцендентных уравнений
в программе Maxima
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: освоить навыки программирования в программном пакета
Maxima на примере реализации алгоритмов поиска корней трансцендентных
уравнений.
Таблица 1. Варианты заданий на работу
№ Пробная функция
Метод
1
2
3
4
5
6
eps
sin( )x
cos( )x
xx
3
x 2
2
53
cos( ) sin( ) 0.5xx
exp( 2 ) 0.5
Таблица 2. Таблица результатов
10-3
к, м. бисекции
к,
м. хорд
к, м.Ньютона
Задание на работу
1. Ознакомиться с соответствующими разделами из источников, представленных
в методических указаниях к данной работе, и с краткими теоретическими
сведениями.
2. Определить корень x* уравнения f(x)=0 с точностью eps с помощью
представленных численных методов. Функция f(x) выбирается из таблицы 1
в соответствии с номером бригады.
3. Результаты расчетов нужно представить в виде таблицы 2. Здесь к
число итераций, необходимое для достижения заданной точности.
бисекции
+
+
+
+
+
xx
+
10-5
Метод
хорд
+
+
+
+
+
+
10-7
Метод
Ньютона
+
+
+
+
+
+
10-9
3
Стр.3