光電子技術(shù)第四章-資料下載頁(yè)
2025-09-25 23:13本頁(yè)面
【正文】 ? 一束光線通過(guò)長(zhǎng)為 z的距離時(shí)，所產(chǎn)生的兩個(gè)極值時(shí)延分別為： ? 這束光纖通過(guò)單位長(zhǎng)度的最大時(shí)延差為 cznvztznvztzz1m a xm i n221m i nm a x?????????? nnz tt 1211m i nm a xm a x )1(?二 .階躍型光纖的射線分析 ? 當(dāng) n1≈n 2時(shí) ? 為弱導(dǎo)光纖中的最大時(shí)延差。最大時(shí)延差的大小，對(duì)信號(hào)光線在光纖中的傳播特性影響很大，它產(chǎn)生了色散現(xiàn)象。由于弱導(dǎo)波光纖中，只有靠近光軸傳播的光線才能在光纖中傳播，因此角度范圍變化較小，最大時(shí)延差也比較小，色散現(xiàn)象不太嚴(yán)重(相對(duì)于數(shù)值孔徑較大的光纖 )。目前實(shí)用的光纖大多采用這種形式。 cnn 21m a x???二 .階躍型光纖的射線分析 （ 1）光纖的直徑不均勻 ? 錐形光纖 光線在幾種特殊形狀光纖中的傳播 二 .階躍型光纖的射線分析 ? （ 2）光纖端面傾斜 ? 端面傾斜的光纖 二 .階躍型光纖的射線分析 ? （ 3）光纖彎曲 三 .漸變型光纖的射線分析 ? 漸變型光纖纖芯的折射率 nl隨著半徑的增加而按一定規(guī)律逐漸減少，到纖芯與包層交界處為包層折射率 n2，纖芯的折射率不是均勻常數(shù)。 ? 觀看下面的 FLASH來(lái)了解漸變型光纖的射線走向 三 .漸變型光纖的射線分析 ? 式中： g是折射率變化的參數(shù)； a是纖芯半徑； r是光纖中任意一點(diǎn)到軸心的距離。 折射率分布 三 .漸變型光纖的射線分析 梯度光纖的數(shù)值孔徑也可以采用階躍光纖中類似的方法定義。但由于梯度光纖的徑向折射率 n（ r）是變化的，因此從端面不同點(diǎn)入射， NA也不同?？刹捎镁植繑?shù)值孔徑的概念 ，推導(dǎo)出數(shù)值孔徑表示式 ： 對(duì)于 光纖 端面上的其他點(diǎn)，局部數(shù)值孔徑的表達(dá)式為： )()0(s in39。 22 annNA m ??? ?rrnanrnNA ???? 2)()()(39。 22數(shù)值孔徑 三 .漸變型光纖的射線分析 從上面的 分析 看到 ， 在 dn（ r） /dr 0的 折射率 分布情況下， 光線是圍繞著軸線上下波動(dòng)著且向前傳播的。它的漸變折射率光纖中子午線的軌跡方程為： drnrnnzr???02102220]c o s)0()([c o s)0(?? 軌跡方程 三 .漸變型光纖的射線分析 在 很小時(shí)，將 代入上面的 軌跡 方程， 可求得： r隨 z變化規(guī)律是一條正 弦 曲線。 22rA )211)(0()( 22 rAnrn ??ArAz00s ina r c s inc o s???拋物線型折射率分布條件下的軌跡方程 三 .漸變型光纖的射線分析 梯度光纖中光線的 軌跡 是正 弦 曲線，但不同入射角對(duì)應(yīng)了不同的空間周期，這將會(huì)引起色散現(xiàn)象，不利于信息的傳播。因此需要制作一種光纖，能夠使得從端面輸入的不同角度的子午光線在光纖中具有相同的空間周期和相同的時(shí)間周期。 這就是梯度光纖中能實(shí)現(xiàn)光線自聚焦的等光程 條件 的積分表達(dá)式。 恒量???sRnrndrrn02102222]c o s)0()([)(4?自聚焦光纖
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