《光纖的色散》ppt課件-全文預覽
【正文】 軸方向，他們的相位常數(shù)為 和 ，這兩個正交的模式在光纖傳播中產(chǎn)生的傳播時延或脈沖展寬為 x? y?? ? ? ? ??????? ddBcCBBkd dd d yxp ??????? 0對于石英光纖，第二項遠小于第一項，所偏振膜色散所導到的脈沖展寬為 fLCBBp1????????式中雙折射參量 B一般在 數(shù)量級，所以偏振模色散導致的脈沖寬度比較小。 ?3. 單模光纖的色散 a) 、 色散系數(shù) β的解析表達式可以從 U、 W、 V和 β滿足的特征參量方程中得到 ? ?? ?212221220 bnnnk ????其中 b是一個新的規(guī)一化工作參數(shù)，為 ? ?222120 2220222 nnk nkVWb ???? ?從而得到 D(λ)為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?21 1 22202 87Wmd b Vd N N ND V D Dc d k c d V?? ? ????? ? ? ? ? ?上式的推導過程是比較復雜的，利用了弱導條件 ，并忽略了折射率剖面色散項 。 單模光纖中只有主模式傳輸，總色散包括材料色散、波導色散和折射率剖面色散的波長色散，還有歸入模式色散的偏振模色散。這種色散的機理與波長色散不同，它與光信號的譜寬沒有關系，僅由傳播模式間相位常數(shù)的差異導致色散效應 。但實際光纖都是弱導光纖， Δ很小，所以與材料色散和波導色散相比，折射率剖面色散通常是可以忽略的。 具體說，入射光的波長越長，進入包層中的光強比例越大，這部分光走過的距離就越長。n0???b) 、 波導色散 由于光纖的纖芯與包層的折射率差很小，因此在交界面產(chǎn)生全反射時，就可能有一部分光進入包層之內。 0?0??/pv c n?正常色散 反常色散 同樣可以看出，在外加電磁場 時，隨著頻率的升高，折射的實部 n反而下降，這時波的相速度是 隨頻率升高而升高的，這種色散稱為 反常色散 。由于折射率隨外加電磁場頻率而變化，所以介質呈色散特性，這就是材料色散。 a) 、 材料色散 材料色散是由于構成光纖的纖芯和包層材料的折射率是頻率的函數(shù)引起的。 所謂時延差，是指光信號中傳播速度最慢的頻率成分的傳輸時延與傳播速度最快的頻率成分的傳輸時延之差，記 Δτ。 光信號在光纖中以群速度傳播，群速度定義為光載波的角頻率對相位常數(shù)的微分，即 ? ?81g dv d ???? 于是可以得到光信號在光纖中傳播單位距離的時間，即群時延，為 ? ?1 82gdvd???? ? ? 在自由空間中，光的速度 c是個物理常數(shù)，相位常數(shù)為 ，同時注意到 ，則又可群時延寫成波長的關系式 0 0 0 /kc? ? ? ??? 0 2/
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