【冶金精品文檔】光纖通信-免費(fèi)閱讀
【正文】 基模光斑的特點(diǎn)是中間亮、四周漸暗，沒有明顯的邊界，其近場(chǎng)光強(qiáng)近似為高斯分布。 波導(dǎo)色散時(shí)延差可寫為 τw(L) = Dw(?) 這三方面原因?qū)е峦粋€(gè)導(dǎo)波模式的不同波長(zhǎng)光線之間產(chǎn)生時(shí)延差，引起光脈沖展寬。 圖 221 拋物漸變光纖子午光線模間色散時(shí)延差計(jì)算圖 可以證得： 可見 長(zhǎng)度與 ?in無關(guān)，這表明 ?in 不同的入射子午光線在纖芯內(nèi)都能匯聚于 O‘點(diǎn)。距離”積來表示光纖的頻帶特性，其單位常使用 MHz 目前的光纖通信系統(tǒng)多采用長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口。 但數(shù)值孔徑過大 ， 則 Δ大 ， 這會(huì)增加光纖傳輸損耗 ， 故數(shù)值孔徑應(yīng)適當(dāng)取值 。因而，所傳光線的電磁場(chǎng)橫向分量很大，而縱向分量則很小，并且近似認(rèn)為，在入射光線的傳播過程中，場(chǎng)的橫向偏振方向保持不變，即視傳播光線為線性偏振，因而可以用一個(gè)標(biāo)量來描述。 特點(diǎn)：縱向既有電場(chǎng)，又有磁場(chǎng)，即 Ez和 Hz≠0。 可將上述導(dǎo)波條件改寫成 導(dǎo)波存在的條件為 V＞ Vc 導(dǎo)波截止的臨界條件為 V=Vc 22V U W a??0 cWW?? cV U a V（ 2）由 EZ和 HZ利用麥克斯韋方程組求出 r方向和 φ方向的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量 Er, Eφ, Hr, Hφ。 (26)式是纖芯內(nèi)能夠形成導(dǎo)波的入射角 ?1所應(yīng)滿足的條件，可見 ?1不能連續(xù)取值。 0??39。 ② 光纖端面臨界入射角為 ?0(r) = ，與光纖端面上入射點(diǎn)位置 r有關(guān)。 定律 （ 3） 全反射 光線從光密介質(zhì) n1射向光疏介質(zhì) n2時(shí)，若入射角 θ1滿足以下關(guān)系： θ1 ≥ θc ? arcsin(n2/n1) 則只有反射光，而無折射光。 光纖帶光纜：光纖帶是利用黏結(jié)材料將多根光纖（帶有一次涂覆層）并行黏結(jié)在一起構(gòu)成的一個(gè)平面排列。護(hù)套應(yīng)具有防水防潮、抗彎抗扭、抗拉抗壓、耐磨耐腐蝕等特點(diǎn)。 1．提純工藝 提純的目的是去掉原料中的有害雜質(zhì)，一般要求有害雜質(zhì)的含量不得大于 10?6。 光纖通信 ― 原理與應(yīng)用 第 2 章 光 纖 第 2章 光 纖 光纖的基本概念 光纖傳光原理 光纖特性參數(shù) 光纖連接方式 光纖在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 第 2章 光 纖 光纖的基本概念 光纖基本結(jié)構(gòu) 光纖是由纖芯、包層、涂覆層和護(hù)套構(gòu)成的一種同心圓柱體結(jié)構(gòu) 圖 21 光纖結(jié)構(gòu)示意圖 纖芯和包層由透明介質(zhì)材料構(gòu)成，其折射率分別為 n1和 n2。 2． 熔煉工藝 熔煉的目的是將超純的原料經(jīng)過高溫化學(xué)反應(yīng) ， 合成具有一定折射率分布的預(yù)制棒 。 光纜護(hù)層常用材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和聚酰胺。 （ 3）按加強(qiáng)構(gòu)件材料分類 分為金屬加強(qiáng)構(gòu)件光纜和無金屬光纜 （ 4）按加強(qiáng)構(gòu)件位置分類 集中型加強(qiáng)構(gòu)件：又分為層絞式光纜、骨架式光纜 分布型加強(qiáng)構(gòu)件：又稱為中心管式光纜。 θc稱為全反射臨界角。其中， ?0(r = 0)稱為中心臨界入射角， ?0(r ? 0)稱為非中心臨界入射角。00ar cs i n( s i n / co s ) ,? ? ??（ 2） 在漸變光纖內(nèi) 斜射光線在漸變光纖內(nèi)傳播的基本特點(diǎn)： ① 纖芯內(nèi)傳光路線是一系列曲線，這些曲線與光纖軸心線不共面，而是圍繞光纖軸心線旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的。 若將 k1x= kn1cos?1代入特征方程，可得 4ak1x + 2?0 = 2?? （ ? = 0, 1, 2, … ） (27) 稱為橫向諧振條件。 0zzjrEHEK r r????????? ? ????? 0jEK r r?? ???? ? ???j irHEHK r r????? ? ?j zziK r r?? ???? ? ?（ 3）利用 Eφ, Hφ在纖芯和包層交界處連續(xù)的特點(diǎn)，即在 r = a處 Eφ1 = Eφ2, Hφ1 = Hφ2，可以求出導(dǎo)波 特征方程為 222 2 2 1212 2 2 2 2J ( ) K ( ) J ( ) K ( ) 11J ( ) K ( ) J ( ) K ( )m m m mm m m mu w u w nnn n mu u w w u u w w u w u w??? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ????? ? ? ? ??2． 四類導(dǎo)波模式 （ 1） TE0n（ n = 1, 2, 3, … ）模式，稱為橫電波。 3． 導(dǎo)波模式的存在條件 表 22 導(dǎo)波模式與歸一化截止頻率 Vc的對(duì)應(yīng)關(guān)系 導(dǎo)波模式（矢量模） Vc HE11 0 TE01, TM01, HE21 EH11, HE12, HE31 EH21, HE41 TE02, TM02, HE22 ? ? 理論指出，實(shí)際光纖中能夠傳輸?shù)膶?dǎo)波模式必須滿 足 V ＞ Vc (216) 對(duì)于實(shí)際光纖，可以先由 (217)式算出 V的數(shù)值大小 ，然后利用 (216)式就可確定該光纖傳輸?shù)膶?dǎo)波模式 2 2 2 2122 aV U
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