【冶金精品文檔】光纖通信-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 = 0)＞ ?0(r ? 0)，表明中心入射光線比非中心入射光線可以有大一些的入射角。這些曲線在纖芯橫截面上的正投影形成一個(gè)內(nèi)切圓，內(nèi)切圓的半徑大小與斜射光線的入射角有關(guān)。 3．導(dǎo)波模式的初步結(jié)論 （ 1）特征方程中的 ? 稱為導(dǎo)波模式的階次，最低階次 ? = 0稱為基模。 特點(diǎn)：縱向無(wú)電場(chǎng)，僅有磁場(chǎng)，即 Ez = 0， Hz≠0。 HE11 模式稱為基模。39。 ， 單模光纖 NAt≈ 。 若工作波長(zhǎng)高于截止波長(zhǎng)，則高次模截止，僅僅傳導(dǎo)基模，此時(shí)光纖稱為單模光纖；若工作波長(zhǎng)低于截止波長(zhǎng)，則高次模傳導(dǎo)，此時(shí)光纖稱為多模光纖。km。路徑所用的時(shí)間相同，即不存在時(shí)延差。材料色散可以在單模和多模光纖中存在。L 模場(chǎng)直徑 dm與纖芯直徑 2a的近似關(guān)系是 dm /(2a) ≈ + – + –6 (271) dm /(2a)稱為歸一化模場(chǎng)直徑 。10–3（ ns） (251) DI(?) = Dn(?)+Dw(?) (252) 模內(nèi)總色散帶寬則為 1 1 1( ) ( ) ( )()441 ( ) ( M H z )I L n L w LILB B B? ? ? ?? ? ?(253) （ 3） 光纖總的色散公式 光纖總的色散時(shí)延差為 光纖總的色散帶寬為 I n wT 2 2 2 2I M n w M()? ? ??? ? ? ? ?????? ?? ? ? ???11I n wT 2 2 1 1 2 2T I M n w M1 /( )441≈1 / 1 / ( )B B BBB B B B B???? ? ? ? ?? ???? ?? ? ? ???(254) (255) 3．帶寬與光纖長(zhǎng)度的關(guān)系 （ 1） 模內(nèi)色散 L km長(zhǎng)光纖的模內(nèi)色散帶寬與光纖長(zhǎng)度 L的關(guān)系為 BI(L) = BI(1) /L (257a) 式中， BI(1)= 441/?I(1)（ MHz10–3 （ ns） (247a) 材料色散帶寬則為 () 3()441 441 ()( ) 10nL n L nB M H zDL? ? ? ??? ? ? ? ?(248) (b) 波導(dǎo)色散 光源光譜不純以及波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響，所產(chǎn)生的模內(nèi)色散稱為波導(dǎo)色散。 ? 光纖石英材料的折射率不是一個(gè)常數(shù)，而是隨光波長(zhǎng)的增大而減小 。 圖 220 模間色散時(shí)延差導(dǎo)致光脈沖展寬的示意圖 證明：拋物漸變光纖（ ? = 2）具有最小模間色散。所以，只要保證了最短光纖中是單模傳輸，就更可以保證任何較長(zhǎng)光纖中也是單模傳輸。 3． 光纖通信使用的波段 （ 1） 短波長(zhǎng)窗口 （ 近紅外窗口 ） 波長(zhǎng)范圍是 ～ ?m，通常使用 ?m。 階躍光纖： 拋物漸變光纖： /2 t1 N A??e f f tN A N A?e f f tN A 0. 97 5 N A?2． 數(shù)值孔徑與光源波長(zhǎng)的關(guān)系 e f f e f fttN A ( 0 .85 m ) 0 .987 N A ( 0 .633 m )0 .987 N A ( 0 .633 m )0 .962 N A ( 0 .633 m ) (??????? ??（ 階 躍 光 纖 ）漸 變 光 纖 ）3． 數(shù)值孔徑的物理意義 數(shù)值孔徑表示光纖采光能力的大小 。 （ 5）光纖端面臨界入射角 ?0越小，高階模數(shù)量越少； ?0越大，高階模數(shù)量越多。 特點(diǎn)：縱向既有電場(chǎng)，又有磁場(chǎng)，即 Ez和 Hz≠0。解得： jjz jjJ ( ) e e K ( ) e emzmmzmA U rEB W r????? ??? ???? jjJ ( ) e eK ( ) e emz mzmC U rHD W r ??? ??? ????（ r≤a） （ r≥a） （ 28） （ r≤a） （ r≥a） （ 29） 綜合分析，可以得到 導(dǎo)波存在的條件為 kn2＜ β＜ kn1 導(dǎo)波截止的臨界條件為 β= kn2 令 ，稱為歸一化頻率。 ④ 若光纖折射率為拋物線分布，則外圓和內(nèi)切圓重合， 此時(shí)光纖內(nèi)傳光路線是圍繞光纖軸心線旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的螺 旋線。 ② 光纖端面臨界入射角為 （ ψ 是入射光線進(jìn)入纖芯后的第一條折線在光纖橫截面上的正投影與半徑之間的夾角）。 ?0 稱為光纖端面臨界入射角，它與光纖端面上入射點(diǎn)位置無(wú)關(guān)。 圖 23 光纜型號(hào)命名方法 光纜各項(xiàng)參數(shù)的具體意義如下： ? 第一項(xiàng)光纜分類代號(hào) ? 第二項(xiàng)加強(qiáng)構(gòu)件代號(hào) ? 第三項(xiàng)結(jié)構(gòu)特征代號(hào) ? 第四項(xiàng)護(hù)套代號(hào) ? 第五項(xiàng)外護(hù)層代號(hào) 圖 24 多模光纖和單模光纖規(guī)格參數(shù)的具體表示 光纜類型舉例： （ 1） GYFGTY－ 4D9/125（ 205） B型骨架式光纖束光纜 （ 2） GYTS型層絞式光纖束 光纜 光纖傳光原理 光的射線理論及光纖傳光分析 1．光的射線理論 （ 1）直線傳播定律 光線在均勻介質(zhì)中總是沿直線傳播的，其傳播速度為
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