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        技術專題

        導波光學基礎:光在光導纖維中的傳播(上)

        發布日期:2014-07-08 點擊:2329
         第一節     光在光導纖維中的傳播

        導波光學:

        以光的電磁理論為基礎,研究光在光學波導中的傳播、散射、偏振、衍射等效應,是各種光波導器件和光纖技術的理論基礎。

        研究領域:

        纖維光學與集成光學

        一、光纖的結構和類型

        1、光纖的結構:

        2、光纖的種類:

        階躍折射率光纖和漸變折射率光纖:按光纖橫截面折射率分布劃分。

        單膜光纖和多膜光纖:按光傳輸模式劃分。

        特種光纖:如塑料光纖、導電光纖、空心光纖、發光光纖、保偏光纖等。

        二、光纖的結構參數

        1、光纖尺寸:

        光纖結構尺寸包括纖芯直徑和包層外徑

        2、數值孔徑NA

        數值孔徑越大,光纖的集光能力越強,能進入光纖的光通量越多。

        3、相對折射率差Δ

        4、歸一化頻率(或結構參量)

        歸一化頻率是一個與光纖中能夠傳輸的模式數有關的參數。

        5、折射率分布

        三、光纖的傳播損耗和色散

        1、光纖的損耗

        光纖的損耗除材料本身的吸收和損耗以外,還包括纖芯折射率不均勻引起的散射(瑞利散射)損耗、光纖彎曲引起的損耗、纖維間永久性并接及由連接器連接引起的對接損耗;輸入、輸出端的耦合損耗;纖芯與包層間界不規則引起的界面損耗等。

        2、光纖的色散

        一個脈沖在光纖中傳輸時,其脈沖展寬,這就是光纖的色散。光纖的色散有材料色散、結構色散和模式色散三種。

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