第二章光導(dǎo)纖維的傳輸原理-全文預(yù)覽
【正文】 ， Jm1（ Uc） =0 Uc=?1,n1=0， ， ， …… Uc= ? m1， n, m1階 Bessel方程的第 n個(gè)根。 C． W＝ 0 截面 Vc=Uc UcJm1/Jm(Uc)=0 m=0,1 η mn＝ 0, 對(duì) m＝ 0,1的低階模，截面狀態(tài)下，能量 完全轉(zhuǎn)到包層中去了。 十八 . 多模光纖中的模數(shù)量 M＝ v2/2 V=(n12n22)k02a2 作業(yè) 1：設(shè)單模光纖由熔融石英制成，其包層折射率指數(shù)為 n2=，纖芯折射率指數(shù)為 n1=， n2≈ ，纖芯 直徑為 2a=4um，試求出其中與模量最臨近的高模式的臨界波 長(zhǎng)。 Copyright Wang Yan 作業(yè) 2：階躍光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)為： a＝ 4u， none＝ ， ndading＝ ， 參照課本 P59， 圖 2－ 24 回答下列問(wèn)題： 對(duì) λ 0＝ 1um的光波 ， 該光纖支持幾個(gè)模式 ， （ 計(jì)算兼并模 ） 分別是 ？ 畫(huà)出其場(chǎng)沿半徑的變化曲線 ， 并作出電場(chǎng)在橫截面上的分布圖形 。 Copyright Wang Yan A. LPmn的歸一化截止頻率 十五 . SIF標(biāo)量近似解的截止波長(zhǎng) 基模 LP01的歸一化截面頻率 Vc=Uc=0 二階模 LP11 Vc=Uc= 三階模 LP21 Vc=Uc= B. 截止波長(zhǎng) Vc=2?n1a（ 2Δ） 1/2/λc λc=2?n1a（ 2Δ） 1/2/Vc 對(duì)某一模式，不同光纖的 λc 不同，而 Vc卻不因光纖而改變，對(duì)階躍光纖是通用的，這也是利用歸一化頻率的好處。 n＝ 2，電場(chǎng)在徑向出現(xiàn)最大值的個(gè)數(shù)是 2 。 n＝ 1，電場(chǎng)在徑向出現(xiàn)最大值的個(gè)數(shù)是 1 。 r=0， R（ 0） =J0（ 0） =1 最大 r=a， R（ a） =J0（ ） =0 n=2, LP02， 電場(chǎng)在徑向出現(xiàn)最大值的個(gè)數(shù)是 2。 ， 180176。 ， 90176。 LP(Linearly Polarization) 是線偏振的意思，它表示弱導(dǎo)波光纖中的模式基本上是線偏振波。 弱導(dǎo)光纖標(biāo)量解得特征方程 。 對(duì)于導(dǎo)波 ， 場(chǎng)在纖芯外是衰減的 ，w20；當(dāng) w20時(shí) ， 場(chǎng)在纖芯外不再衰減 ，出現(xiàn)輻射模 。 ③ 弱場(chǎng)條件下，橫向電場(chǎng) ET和橫向磁場(chǎng) HT都滿(mǎn)足標(biāo)量波動(dòng)方程。 02202 ??? EnkE ??0202 ??? HnkH ??Copyright Wang Yan 三．矢量解法（縱向分量法） ? ２ 求解 EZ， HZ的標(biāo)量 H方程 ? ３ 根據(jù)各場(chǎng)分量之間的關(guān)系進(jìn)行求解 ? １ 求解 EZ， HZ的標(biāo)量 H方程 ? ET、 HT二維矢量 ? 二維 Laplace算子 ? 縱向分量 EZ、 HZ的方程是標(biāo)量 H方程，可以作為求解的出發(fā)點(diǎn) 2?0k 22 ??? TT EE 0k 22 ??? TT HH0k 22 ??? ZZ EE 0k 22 ??? ZZ HHCopyright Wang Yan 四． 標(biāo)量近似解的特點(diǎn) 射線幾乎是與光纖的軸平行，這樣的波類(lèi)似于一個(gè)橫電場(chǎng)波（ TEM波）。Copyright Wang Yan 第二章 光導(dǎo)纖維的傳輸原理 2 階躍光纖 SIF－ StepIndex Fiber A:由于光纖的低損耗及造價(jià)低引起了通訊革命 B:光纖的制作工序： 1，制作光纖預(yù)制棒 (1－ 3cm), 2，拉絲。 ? 在線性的、各相同性的電介質(zhì)中，沒(méi)有電流和自由電荷，麥克斯韋方程式可以表示為如下形式： 00??????????????????BDtDHtBE參數(shù) ε 是介質(zhì)的電容率（或稱(chēng)介電常數(shù)）， μ 是介質(zhì)的磁導(dǎo)率 . HB ??ED ??Copyright Wang Yan 二． Wave equations in cylindrical coordinates ? 光纖中的光場(chǎng)滿(mǎn)足 Helmholtz方程 ? 問(wèn)題歸結(jié)于把圓柱坐標(biāo)系下求解矢量 Helmholtz方程，滿(mǎn)足邊界條件的場(chǎng)的解。 ② 邊界的存在只是構(gòu)成內(nèi)部全反射，并不影響場(chǎng)的偏振態(tài)，因而場(chǎng)的橫向分量是線偏振的。 五． 標(biāo)量解的場(chǎng)方程（三） C: R(r) 導(dǎo)波在光纖芯子中應(yīng)是振蕩解， 取 Besel函數(shù)， 導(dǎo)波在光纖包層中應(yīng)是衰減解， 第二類(lèi)修正的 Besel函數(shù) D: E(y) ? ?? ?? ?
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