光纖光學課件第一章-資料下載頁
2025-08-04 14:12本頁面
【正文】 23a)(23b) 因為光能量要在纖芯(0≤r≤a)中傳輸， 在r=0處，電磁場應為有限實數(shù)；在包層(r≥a)，光能量沿徑向r迅速衰減，當r→∞時， 電磁場應消逝為零。 根據(jù)這些特點，式(23a)的解應取v階貝塞爾函數(shù)Jv(ur/a)，而式(23b)的解則應取v階修正的貝塞爾函數(shù)Kv(wr/a)。 式中，腳標1和2分別表示纖芯和包層的電磁場分量，A和B為待定常數(shù)，由激勵條件確定。Jv(u)和Kv(w)，Jv(u)類似振幅衰減的正弦曲線，Kv(w)類似衰減的指數(shù)曲線。 上式表明，光纖傳輸模式的電磁場分布和性質取決于特征參數(shù)u、w和β的值。 u和w決定纖芯和包層橫向(r)電磁場的分布，稱為橫向傳輸常數(shù)；β決定縱向(z)電磁場分布和傳輸性質，所以稱為(縱向)傳輸常數(shù)?；脽羝?0模式分類判據(jù)l 當 ＞0時為正弦函數(shù)形式，對應于“駐波場”或“傳播場”；l 當 ＜0 時為衰減指數(shù)形式，對應于“衰減場”或“消逝場”。 l 在傳播場與消逝場的交界處，有 ＝0?；脽羝?2輻射模：幻燈片34兩種方法的比較l 傳播常數(shù)：l 導模： 約束光線l 漏模： 隧道光線l 輻射模： 折射光線l TE/TM模： 子午光線l HE/EH模： 傾斜光線幻燈片35傳播常數(shù)幻燈片36歸一化工作參數(shù)l 歸一化工作頻率：l 歸一化橫向傳播常數(shù)： l 歸一化橫向衰減常數(shù)： l 有效折射率： l 歸一化工作參數(shù)：幻燈片37 歸一化頻率V（V確定傳輸模式的參數(shù)?？捎刹▌臃匠虒С觥＃簂 a為纖芯半徑，l為光波波長，D為折射率差。l 參量V決定了光纖中能容納的模式數(shù)量。如果V，則它只容納單?！獑文９饫w。模式: 每一個傳輸常數(shù)對應著一種可能的光場分布模式作業(yè)11 . 用射線方程求出各向同性介質中光線軌跡。2. 導出折射率平方律分布的漸變型光纖射線方程，再根據(jù)其射線方程求光線軌跡。3. 從麥克斯韋方程組出發(fā)，導出磁場的波動方程。 4. 計算突變型多模光纖中最大時延。 作業(yè)2l 1. 證明（說明）光波導中不可能存在TEM模。l 2. 簡述模式，TE、TM模式的定義。l 3. 從波導方程 出發(fā)，導出17
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