光纖的色散ppt課件-wenkub
2023-01-29 07:58:14 本頁面
【正文】 振吸收。 外加電磁場后，介質(zhì)折射率可寫為 正常色散 反常色散 ? ?39。 構(gòu)成介質(zhì)材料的分子、原子可看成是一個個諧振子，它們有一系列固有的諧振頻率。 若忽略高階項，可表示為 ? ?22 21 2 8 42d d dd c d d? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? 由此可以看到，光信號非單色波引起的群時延與光信號的譜寬 Δλ成正比。 正因為這種函數(shù)關(guān)系，所以光信號中不同頻率的成分以不同的速度傳播。 光信號的頻譜寬度決定于光源的線寬和調(diào)制信號的 頻譜。 ?2. 光纖色散的分類 首先，不同頻率或波長的光顯然是以不同速進行傳播的。 色散主要特點是導(dǎo)致光纖中傳輸?shù)墓饷}沖展寬，引起信號的畸變。八、光纖的色散 (1) ?1. 色散的概述 ?2. 色散的分類 ?3. 單模光纖的色散 ?4. 多模光纖的色散 色散和損耗一樣都是影響光信號在光纖中傳輸?shù)闹饕蛩亍? ?1. 光纖色散的概述 色散的定義： 光纖的色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?， 隨傳輸距離增加 ， 由于不同成分的光傳輸時延不同引起的脈沖展寬的物理效應(yīng) 。另外，不同多模光纖中，不同的傳播模式具有不同的相位常數(shù)，因而也具有不同的相速度和群速度。在大多數(shù)情況下，光纖通信系統(tǒng)主要采用光源為LED和 LD， 此時光信號的譜寬主要取決于光源的線寬。在輸入端，這些不同頻率的成分同時出發(fā)，將在不同時刻到達終端，引起信號畸變。這種與光信號譜寬成比例的色散效應(yīng)是波長色散，或叫色度色散。但在外加高頻電磁場作用下，這些諧振子都將作受迫振動。 85n n jn? ? ? 從圖中可以看出， 是諧振偶極子的一個諧振頻率 .在外加電磁場 時，隨著頻率的升高，折射的實部n上升，波的相速度 隨頻率升高而下降，這種色散稱為 正常色散 。材料色散是伴隨著損耗的。 進入包層內(nèi)的這部分光強的大小與光波長有關(guān)，這就相當(dāng)于光傳輸路徑長度隨光波波長的不同而異。 c) 、 折射率剖面色散 折射率剖面色散是由于光纖纖芯和包層的相對折射率差 Δ是頻率的函數(shù)而產(chǎn)生的。 。 單模光纖中的工作模式 LP01模有兩個正交的偏振方向，分別為 x方向和 y方向。 單模光纖的波長色散用 D(λ)度量，即單位波長間隔的兩個頻率成分在光纖中傳播 1km時所產(chǎn)生的群時延差，工程中稱 D(λ)為色散系數(shù)，定義為 ? ? ? ?222 0220011l im 2 8 62d d d d d dDkd d d c d d c d k?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?????? ??? ? ? ? ? ? ? ?????? ?? ?? 由上式可以看到，單模光纖的色散系數(shù)由光纖中光波傳播的相位常數(shù) β對自由空間相位常數(shù) k0的二階導(dǎo)數(shù)決定。
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