光纖通信與系統(tǒng)設(shè)計(jì)-第3章-課堂記錄版(存儲(chǔ)版)
【正文】 基本的光學(xué)定律和定義 介紹光纖結(jié)構(gòu) 、 分類(lèi) 、 特性和射線光學(xué)解釋 圓波導(dǎo)模式及其理論簡(jiǎn)介 * 單模光纖的特性 、 材料以及制造工藝 光纖的幾種成纜方式 主要內(nèi)容 P. 4 繼續(xù)教育學(xué)院 復(fù)習(xí)： 第二章的幾個(gè)考點(diǎn)介紹 P. 5 繼續(xù)教育學(xué)院 光速 c = 3 ? 108 m/s 波長(zhǎng)： ? = c/v 當(dāng)光在媒介中傳播時(shí)，速度 = c/n 常見(jiàn)物質(zhì)的折射率：空氣 ； 水 ； 玻璃 (SiO2) ； 鉆石 ； 硅 折射率大的媒介稱為 光密媒介 ，反之稱為 光疏媒介 光在不同的介質(zhì)中傳輸速度不同 基本的光學(xué)定律和定義 P. 6 繼續(xù)教育學(xué)院 n1 sinfc = n2 sin 90176。 模場(chǎng)直徑 ? ?? ?? ?62/321020230222????????????????????VVadrrrEdrrErW習(xí)題 ? ? ? ?2023 /exp WrErE ??電場(chǎng)分布一般為高斯分布： P. 12 繼續(xù)教育學(xué)院 偏振態(tài) 根據(jù)電場(chǎng)矢量在 xy平面上的運(yùn)動(dòng)軌跡，光可分為： 線偏振光 橢圓偏振光 圓偏振光 O y x z e e P. 13 繼續(xù)教育學(xué)院 光纖拍長(zhǎng) 當(dāng)兩個(gè)簡(jiǎn)并模 相位差為 2?整數(shù)倍 時(shí)，則光的 偏振態(tài)與入射點(diǎn)相同 ，此時(shí)稱該點(diǎn)處出現(xiàn) “拍” ，兩個(gè)拍之間的間隔稱為拍長(zhǎng)： LB = 2?/b。nm) 標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在 1550 nm處色散系數(shù)為 ~17 ps/km 使得光恢復(fù)到原來(lái)的功率 ； ? 為了修正光傳播鏈路上的色散 ，需要使用色散補(bǔ)償光纖。nm) TX RX 正負(fù)色散率搭配使系統(tǒng)累積色散為零 P. 58 繼續(xù)教育學(xué)院 測(cè)試題 2 ? 傳輸光纖（普通商用單模光纖）： – 色散系數(shù)是 20ps/km/nm – 損耗： – 假設(shè)每傳輸 100km就需要設(shè)立一個(gè)中繼站。標(biāo)準(zhǔn)單模光纖 (SMF)在 1550 nm的損耗系數(shù)為 dB/km。故單 模光纖半徑比多模光纖小 P. 9 繼續(xù)教育學(xué)院 ? ? 2221 22/122212 VnnaM ???????????多模光纖的模式總數(shù) 當(dāng) V，光纖可支持多個(gè)模式。 [ fc = sin1(n2/n1), n1 n2] 光的全反射 例 : n玻璃 = n空氣 = fc ≥ 42 176。 單模光纖中的特有現(xiàn)象：光偏振態(tài)呈周期變化 實(shí)際中，由于受到應(yīng)力影響，雙折射系數(shù)沿軸并非常量，因此線偏振光很快變成任意偏振光。nm 222)( b??? cD ??P. 43 繼續(xù)教育學(xué)院 正色散、負(fù)色散和零色散 1. 色散系數(shù) D為正：負(fù)色散 b2 0 v高頻光 v低頻光 2. 色散系數(shù) D為負(fù)：正色散 b2 0 v高頻光 v低頻光 3. 色散系數(shù) D為零：零色散 P. 44 繼續(xù)教育學(xué)院 材料色散 光纖的折射率是波長(zhǎng)的函數(shù) n(?)，不同的波長(zhǎng)的傳播函數(shù) b不同： 可以得到傳播了 L后由 D?所帶來(lái)的群延時(shí)差為： Dm為材料色散系數(shù)。已知色散補(bǔ)償光纖的色散系數(shù)為： 100ps/km/nm；它的傳輸損耗為：1dB/km. ? 請(qǐng)問(wèn)： – 1. 該色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度如何設(shè)置？方能消除色散影響。km 帶
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