【冶金精品文檔】光纖通信(文件)
【正文】 間的色散，稱為模間色散或模式色散。 ?第一步：證明光纖端面軸心處入射角 ?in不同的入射子午光線在纖芯內(nèi)都通過軸心線上的 O’ 點(diǎn)。 結(jié)論： 從光纖端面軸心處同時(shí)入射的子午光線，不論其入射角 ?in是否相等，它們都能在拋物漸變光纖內(nèi)同時(shí)匯聚于軸心線上的同一點(diǎn)。 ? 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與折射率分布等參量有關(guān)，使得不同路徑光線之間的速度差是一個(gè)隨傳輸路徑變化的復(fù)雜函數(shù)。 材料色散時(shí)延差為 τn(L) = Dn(?)波導(dǎo)色散在單模光纖和多模光纖中都能夠存在，但在多模光纖中其影響很小，通?？梢月匀?。10–3 （ ns） (249a) 波導(dǎo)色散帶寬則為 ()()441 ( M H z )wLwLB??(250) ③ 模內(nèi)總的色散 模內(nèi)總色散時(shí)延差為 ?I(L) = ?n(L) + ?w(L) = DI(?)km ） (257b) （ 2） 模間色散 ?M(L) = ?M(1) ?L? （ ?＜ 1） (258) BM(L) = BM(1) /L? （ ?＜ 1） (259a) 4． 光纖總帶寬的實(shí)測公式 總的色散時(shí)間展寬測量公式為 總的色散時(shí)間展寬測量公式為 2221 ()T ns? ? ???（ 261） 2221441 44 1 ( M H z )T TB ???? ? ?(262) 模場直徑 1． 基本概念 表示基模光斑光強(qiáng)的集中程度。 2． 模場直徑與接頭損耗的關(guān)系 （ 1） 兩根光纖對準(zhǔn)連接 （ 2） 兩根光纖未對準(zhǔn)連接 m 1 m 2m 2 m 1l g ( )22dd dBdd? ???????? ? ?2 2 2m 1 m 2s m 1 m 2m 2 m 120 l g 20 l g e xp 8 / ( ) ( )22dd d d d dBdd? ?? ??? ? ? ??? ???? 光纖連接方式 1．基本概念 光纖連接有兩種方式，一種是永久性連接，另一種是非永久性連接。 模場直徑 dm的最基本定義為 dm = 2r0 (270b) dm的物理意義：表示單模光纖近場光強(qiáng) P(r)從最大值P(0)下降到 P(0)/e時(shí)所對應(yīng)的光斑直徑大小。L?? L (a)材料色散 光源光譜不純以及光纖石英材料的折射率隨波長而變化這兩個(gè)原因，所產(chǎn)生的模內(nèi)色散稱為材料色散。 ② 產(chǎn)生原因 ? 光源光譜不純 。 ● 第二步：證明 ?in不同的入射光線自 O→ O’ 的傳播時(shí)間 T都為 OO?OO? 2a???1T a n ( 0) /( c 2 )???這表明 T與 ?in 無關(guān)， 不同的光線在纖芯內(nèi)走完 O→ O39。 ② 產(chǎn)生原因 多模光纖中各個(gè)模式的光傳播的路徑和速度不同，使得在光纖出射端各模式的到達(dá)時(shí)間不一致，產(chǎn)生時(shí)延差，引起光脈沖展寬。km或 GHz若兩光纖的 a, n1, n2, ?in及高階模類型均相同，則短光纖比長光纖的 ?大。 截止波長 1． 定義 截止波長是光纖中只能傳導(dǎo)基模的最低工作波長。 inout10 lg PLP???????（ 2） 單模光纖半經(jīng)驗(yàn)公式 ? = (+66Δmax+?c)/?4 （ dB/km） (230) 2． 衰減產(chǎn)生的主要原因 （ 1） 本征損耗 （ 光纖材料所固有 ） （ 2） 工藝損耗 （ 在提純 、 熔煉 、 拉絲等過程中產(chǎn)生 ） （ 3） 布線施工損耗 ① 強(qiáng)彎曲損耗 ； ② 微彎曲損耗 ； ③ 接頭損耗 。 ITUT規(guī)定：多模漸變光纖的 NAt=(～ )177。 2 20 ( ) G( ) s i n ( ) ( ) 2 ( )( 0 ) s i n N A ( ) / 1 ( / ) s i nrrNA r n r n n r rNA r r r a???? ? ? ? ?? ? ? ?漸變光纖的斜射光線比子午光線也可以有較大的入射角 （ 3）最大理論數(shù)值孔徑 （ 4）遠(yuǎn)場強(qiáng)度有效數(shù)值孔徑 1maxn22t 0 ( t ) 1 m a x 2 1 m a x m a xNAN A si n n n n 2N A ( 0)??? ? ? ? ? ???e f f eN A sin ?? NAeff和 NAt之間的關(guān)系： NAeff = 式中 ? 是纖芯折射率分布指數(shù)。 標(biāo)量模的存在條件為 V ＞ Vc’ (220) 表 23 標(biāo)量模 LPmn的歸一化截止頻率 Vc’ Vc’ m 0 1 2 3 … n 1 0 (LP01) (LP11) (LP21) (LP31) … 2 (LP02) (LP12) (LP22) (LP32) … 3 (LP03) (LP13) (LP23) (LP33) … ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ 光纖特性參數(shù) 數(shù)值孔徑 1． 定義：數(shù)值孔徑等于光纖端面臨界入射角的正弦值 （ 1） 階躍光纖數(shù)值孔徑 220 1 2 139。
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