文档介绍：光纤的结构与波导特性
光源
调制器
驱动电路
放大器
光电二极管
判决器
光纤
光纤
中继器
光纤
主要内容:
光纤的导光原理与结构特性的射线分析
阶跃光纤的模式理论
单模光纤的色散
光纤损耗
光纤的非线性效应
光纤光缆设计与制造
光的基本特性
光的波动性
17世纪意大利格里马蒂和英国胡克观测到光的衍射现象
1690年海牙物理学家惠更斯提出光的波动性学说
1801年托马斯·杨双缝干涉实验
1817年菲涅尔解释并重新演示了光的衍射
1865年麦克斯韦发表电磁场理论并预言光是一种电磁波
1888年赫兹实验证实了麦克斯韦的预言
光两种典型的传播方式
假设光在各向同性的均匀介质中传播
定义:具有相同相位的点的集合称为光的等相面或者波前
性质:光的传播方向垂直于波前
点光源
球面波前
平面波前
光线
平面波
光波是一个横波,其传播方向垂直于电场(E)和磁场(H)的振动方向(1821年,菲涅尔)
给定一个空间直角坐标系O-xyz,
假设一列平面波始终沿 z 方向传
播,那么这列波可测量的电场可
以表示为:
其中:e为电场振动方向
w为光的角频率
k = 2p/l为传播常数,表征相位变化的快慢
E(z, t) = eEcos(t - kz)
O
x
z
e
e
偏振态
根据光的电场矢量在xy平面上的运动轨迹,可以将光分为:
线偏振光
椭圆偏振光
圆偏振光
O
y
x
z
e
e
线偏振光
电场矢量在xy平面上的运动轨迹为一条直线的光称为线偏振光,它可以表示为两个相互正交的线偏振光:
E(z, t) = Ex(z, t) + Ey(z, t)
Ex(z, t) = exE0xcos(t - kz)
Ey(z, t) = eyE0ycos(t - kz +)
这两个垂直分量之间的相位
差满足d = 2mp, 其中m = 0,
±1, ±2,…
q
E0y
E0x