Tekst źródłowy strony Soczewka światłowodowa

[[Plik:Rozklad wspolczynnika zalamania w soczewkach gradientowych.svg|thumb|300px|Funkcja rozkładu współczynnika załamania]]
'''Soczewki światłowodowe''' (soczewki '''GRIN''' lub '''SELFOC''') wykonuje się ze szkła o zmiennej wartości [[współczynnik załamania|współczynnika załamania]] światła <math>n</math> w funkcji odległości od osi soczewki <math>n=f(r).</math> Są to w rzeczywistości krótkie odcinki światłowodów gradientowych. Nazwa GRIN pochodzi od angielskich słów '''GR'''adient '''IN'''dex, a SELFOC od '''SEL'''f '''FOC'''using. Gradientowy profil współczynnika załamania powoduje krzywoliniowy bieg promieni, taki jak w [[światłowód|światłowodzie]] gradientowym. Profil współczynnika załamania światła przypomina krzywą dzwonową, której maksimum znajduje się w osi soczewki, a jej ramiona opadają w dół (wykres funkcji obok).

Wykres funkcji można w pierwszym przybliżeniu opisać równaniem:
:: <math>N(r) = N_0\left(1-\frac{A}{2}r^2\right),</math>

gdzie:
: <math>A=g^2,</math>
: <math>g</math> – stała rozkładu współczynnika załamania,
: <math>r</math> – odległość punktu od osi soczewki,
: <math>N_0</math> – współczynnik załamania na osi soczewki.

Pełne równanie na profil rozkładu współczynnika załamania:
:: <math>N^2(r)=N^2_0(1 - g^2 + h_4 g^4 + h_6 g^6 + ... ),</math>

gdzie: <math>h_4,</math> <math>h_6</math> – współczynniki rozwinięcia.

Typowe wymiary soczewek:
* długość: 3–30 mm
* średnica: 1–2 mm.

== Podstawowe zastosowania ==
* Transformacja [[apertura numeryczna|apertury numerycznej]] NA. Polega na kształtowaniu kąta rozbieżności źródła światła. Efekt transformacji apertury jest stosowany do zwiększenia skuteczności sprzężenia optycznego źródło-światłowód. Ze względu na duża [[zbieżność (optyka)|rozbieżność]] wiązki wychodzącej ze źródła dąży się do wykonania soczewek o dużej aperturze numerycznej. Dla źródeł światła, takich jak lasery, których średnica powierzchni czynnej jest mniejsza od średnicy sprzęganego światłowodu, obniża się aperturę numeryczną wyjściową dopasowując ją do apertury numerycznej światłowodu. W efekcie uzyskuje się poprawę sprawności sprzężenia oraz obniżenie wymagań technicznych dotyczących precyzji ustawienia sprzęganych elementów. Na podobnej zasadzie soczewki te mogą być zastosowane do sprzężenia dwóch światłowodów.
* Ogniskowanie i kolimacja. Bardzo ważną funkcją soczewki światłowodowej jest ogniskowanie i kolimacja (tworzenie wiązki równoległej).
* Odpowiada za tworzenie obrazu w takich urządzeniach jak:
** [[skaner]],
** [[Kserokopiarka|ksero]],
** [[drukarka]].
* Może spełniać rolę [[sprzęgacz]]a kierunkowego.
* Multipleksowanie obrazu.

[[Kategoria:Technika światłowodowa]]
[[Kategoria:Urządzenia optyczne]]