光纖通信與系統(tǒng)設(shè)計(jì)-第3章-課堂記錄版(已修改)
2025-01-08 13:44 本頁面
【正文】 P. 0 繼續(xù)教育學(xué)院 光纖通信與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 推薦使用教材 《 光纖通信 (第三版 ) 》 Gerd Keiser著， 李玉權(quán)譯，電子工業(yè)出版社 《 光纖通信 (第五版 ) 》 （美） Joseph C. Palais著， 王江平 等譯 ， 電子工業(yè)出版社 P. 1 繼續(xù)教育學(xué)院 課程內(nèi)容 1. 概論 2. 光纖的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)波原理和制造 3. 光纖中的信號(hào)損傷 4. 光源 5. 光功率發(fā)射和耦合 6. 光檢測(cè)器 7. 光接收機(jī) 8. 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 9. 模擬光纖通信系統(tǒng) 10. WDM概念和器件 11. 光放大器 12. 光纖通信網(wǎng)絡(luò) 13. 光纖通信測(cè)量 P. 2 繼續(xù)教育學(xué)院 復(fù)習(xí)： 第二章：光纖結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)原理和制造 P. 3 繼續(xù)教育學(xué)院 回顧光的特性 、 基本的光學(xué)定律和定義 介紹光纖結(jié)構(gòu) 、 分類 、 特性和射線光學(xué)解釋 圓波導(dǎo)模式及其理論簡(jiǎn)介 * 單模光纖的特性 、 材料以及制造工藝 光纖的幾種成纜方式 主要內(nèi)容 P. 4 繼續(xù)教育學(xué)院 復(fù)習(xí)： 第二章的幾個(gè)考點(diǎn)介紹 P. 5 繼續(xù)教育學(xué)院 光速 c = 3 ? 108 m/s 波長(zhǎng)： ? = c/v 當(dāng)光在媒介中傳播時(shí)，速度 = c/n 常見物質(zhì)的折射率：空氣 ； 水 ； 玻璃 (SiO2) ； 鉆石 ； 硅 折射率大的媒介稱為 光密媒介 ，反之稱為 光疏媒介 光在不同的介質(zhì)中傳輸速度不同 基本的光學(xué)定律和定義 P. 6 繼續(xù)教育學(xué)院 n1 sinfc = n2 sin 90176。 [ fc = sin1(n2/n1), n1 n2] 光的全反射 例 : n玻璃 = n空氣 = fc ≥ 42 176。 → 全反射 f c 光密媒質(zhì) 光疏媒質(zhì) P. 7 繼續(xù)教育學(xué)院 按傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)目分 ? 單模光纖 ? 多模光纖 按折射率的變化分 ? 階躍光纖 ? 梯度光纖 ITUT官方定義 ? (漸變型多模光纖 ) ? (常規(guī)單模光纖 ) ? (色散位移光纖 ) ? (衰減最小光纖 ) ? (非零色散位移光纖 ) 光纖的分類 P. 8 繼續(xù)教育學(xué)院 ? ? NAannaV ???? 22 2/12221 ???歸一化頻率 (重要參數(shù) ) 最低階模 V值由芯徑尺寸 a，入射波長(zhǎng) ?，波導(dǎo)折射率分布共同決定。 V是判斷光波導(dǎo)可支持的模式總數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng) V ≤ ，光纖只支 持一個(gè)模式，即單模。給 定 ?和 NA，減小 V 的途徑 是減小光纖半徑 a。故單 模光纖半徑比多模光纖小 P. 9 繼續(xù)教育學(xué)院 ? ? 2221 22/122212 VnnaM ???????????多模光纖的模式總數(shù) 當(dāng) V，光纖可支持多個(gè)模式。若用 M表示多模光纖的模式總數(shù)， 當(dāng) M比較大的時(shí)候 ， M與 V之間存在近似關(guān)系： P. 10 繼續(xù)教育學(xué)院 MPP clad34?功率分布 如前所示，導(dǎo)波模的部分能量會(huì)進(jìn)入包層 ： (1) 光纖的 V值接近某個(gè)模式的截止值時(shí)，這個(gè)模式 大部分功率進(jìn)入包層； (2) 若 大量 模式存 在，包層中的 光功率所占比 例近似為： 最低階模：包層 20%；纖芯 80% P
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