Калда, волновая оптика: задача 16

[Est-PhO-2002] Кольцевой резонатор — устройство, используемое в волоконной оптике; он состоит из кольцевой петли из оптического волокна, связанной с двумя прямыми волокнами, как показано на рисунке. Связь волокон достигается сближением светопроводящих сердцевин настолько, что электромагнитные волны могут «туннелировать» через промежуток между волокнами из одного волокна в другое. В случае кольцевых резонаторов связь между волокнами очень слаба: если световой импульс распространяется по волокну \(A\) слева направо, большая часть световой энергии пройдёт точку связи и продолжит распространение к \(A_2\), и лишь малая доля \(\alpha\) падающей энергии «перепрыгнет» в кольцевое волокно \(B\); пусть \(\alpha = 0{,}01\). Предположим следующее: (i) все три волокна имеют одинаковые свойства; (ii) это так называемые одномодовые волокна, то есть свет может распространяться только параллельно оси волокна, без «отражений» от стенок; (iii) связь между волокнами \(B\) и \(C\) такая же, как между \(A\) и \(C\); (iv) монохроматический инфракрасный свет интенсивности \(I_0\) подаётся на вход \(A_1\) волокна \(A\).