單模光纖的基模計算(文件)
【正文】 布 單擊Perform Simulation選項，選擇Slices，單擊OK，最后得到如下的仿真圖。因此，要傳輸?shù)膶Р芰看蟛糠质窃诶w芯中傳輸，而有一部分則在包層中傳輸。單擊菜單欄Run，再選擇Compute Mode 0~3，進行橫截面?zhèn)鬏斈Ｊ椒抡?。光纖的歸一化頻率 當減小時，增大，當減小到一定數(shù)值時，可能不再滿足，即不再滿足單模傳輸條件，這與仿真結(jié)果相符。 折射率對單模光纖模式的影響 設定一個變量index，使包層折射率等于index，其他參數(shù)不變。產(chǎn)生不止一個傳輸模式m=0、1，不滿足單模傳輸條件，圖512給出了一階模m=1的仿真圖。單擊菜單欄Run，再選擇Compute Mode 0~3，進行橫截面?zhèn)鬏斈Ｊ椒抡?。光纖的歸一化頻率當增大時，增大，當增大到一定數(shù)值時，可能不再滿足，即不再滿足單模傳輸條件，這與仿真結(jié)果相符。通過本次課程設計，我重新學習和弄清楚了單模光纖的結(jié)構(gòu)及其工作原理，并且初步學會用beamprop進行仿真。同時我也明白對任何事情如果付出越多，那么你收獲也就越多。[4] 何景秋．多模光纖到單模光纖耦合效率的研究分析[J]．電子設計工程， [5] ] 譚偉杰，徐倩．單模光纖損耗分析與測量[J]．中國西部科技,，本科生課程設計成績評定表姓 名徐帆 性 別 男專業(yè)、班級 電子科學與技術(shù)0902班課程設計題目： 單模光纖的基模計算課程設計答辯或質(zhì)疑記錄：成績評定依據(jù)：最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）指導教師簽字： 年 月 日。課程設計是很有意義的，更重要的是如何把自己平時所學的東西應用到實際中。課程設計也是同學們之間相互交流和學習的好機會，通過與同學的交流可以了解到別人的好的想法及思路，這將給我們的設計帶來極大的幫助。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 圖513 圖514 wide為18um時的傳輸模式仿真圖圖515 wide為28um時的傳輸模式仿真圖，18（單位：um）時，只有一個傳輸模式，即基膜m=0，滿足單模傳輸條件。 纖芯半徑對單模光纖模式的影響 設定一個變量wide，使光纖纖芯長和寬等于wide，通過改變wide來改變纖芯半徑。最后得到的仿真圖如圖5圖51圖512所示。當時，光纖中只傳輸單模。 圖57 圖58 圖59 ，（單位：um）時，只有一個傳輸模式m=0，即基膜。對于階躍型單模光纖，基膜場強在光纖橫截面上的場強分布近似為高斯分布，光纖截面上軸心處的場強最大，因此把沿纖芯直徑方向，相對該場強最大點功率下降了1/e的兩點之間的距離，稱為單模光纖的模場直徑。 圖56 單模光纖光功率分布對于某一個模式來說，其電磁場能量在理想情況下應被封閉在纖芯中沿軸向傳輸。點擊左側(cè)工具欄下方的”Display Index Profile”按鈕會彈出對話框，選擇Display Mode為”Contour Map (XY)”模式，并點擊”O(jiān)K”，即可看到波導橫截面的折射率分布，如圖55所示。 圖54 輸入光源設置對話框 設置完成點擊”O(jiān)K”。點擊對話框的”O(jiān)K”按鈕回到路徑設置模式，再點擊左側(cè)的”O(jiān)K”按鈕回到畫圖模式。首先設置路徑，單擊左側(cè)工具欄中的”Edit Pathways”按鈕。 圖41 BeamPROP軟件主界面5 軟件仿真 軟件參數(shù)設置 打開BeamProp軟件所在文件夾，打開CAD Layout程序，開始這次的單模光纖的仿真。用戶界面友好，分析和設計光學器件輕松方便。以上我們簡單介紹了多模光纖與單模光纖幾項重要的特性參數(shù)，盡管光纖的特性參數(shù)很多，但作為一個系統(tǒng)工作者能了解上述特性參數(shù)就已經(jīng)足夠了。 截止波長我們知道，當光纖的歸一化頻率V 小于其歸一化截止頻率Vc時，才能實現(xiàn)單模傳輸，即在光纖中僅有基模在傳輸，其余的高次模全部截止。 模場直徑模場直徑表征單模光纖集中光能量的程度。例如CCITT 微米處單模光纖的色散系數(shù)應小于。色散系數(shù)可以這樣理解：每公里的光纖由于單位譜寬所引起的脈
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