文档介绍：第四章光波导(光纤)传输理论
内容提要
射线理论和波动理论基础。
2应用波动理论分析均匀光纤中的光波电磁
场;对弱导波光纤,又用LP模方法进行
近似分析。
3应用射线理论分析均匀和非均匀光纤中光
波电磁场的特性。
。
5光纤的传输特性:衰减和色散。
光波?是高频率的电磁波,其频率
为104Hz量级,波长为徼米量级
光纤?是工作在光频的一种介质波
导,它引导光沿着与轴线平行的方
向传输。
电磁波的频谱图
音
10
长
红外
25聊

外
近红外
spMm

76Hm

斜可
.39制

6埃

x提
图41电磁波谱图
纤芯—用来导光
包层—提供在纤芯内发生光全反射的条件
涂覆层保护裸光纤不受外界微变应力的
作用、防水、染成各种颜色加以区分等作用。
412光纤的分类
1按折射率分布来分
1)阶跃型光纤SIF
1(F<a)(纤芯)
n2(r≥a)(包层)
2)渐变型光纤GIF
2△()8
n(r)三
(r≥a)
式中r为离开光纤轴心的距离,a为纤芯半
径(m),△为相对折射率差,g光纤折射
率分布指数
g00
h2
2
b
2按传输的模式数量来分
(1)多模光纤MMF
在工作波长一定的情况下,光纤中存在有
多个传输模式,这种光纤称为多模光纤
(2)单模光纤SMF
在工作波长一定的情况下,光纤中只一种
传输模式,这种光纤称为单模光纤。
横截面
折射率分布输入脉冲
光线传播路径
输出脉冲
纤芯
包层
⊥aT⊥
50
O+L-E
三种基本类型的光纤
3按工TUT(国际电信联盟——电信标准化
机构)建议来分
(1)G651(MMF
(2)(SMF
(3)G653SMF)
(4)G654(SMF)
(5)G655(SMF)
工TUT建议已公布的光纤标准。如表41
光纤种类
常规单模光纤「色散位移光纤截止波长位移光纤|非零色散位移光纤

G,654

场直径{m)
-
7-

截止波长(-m)
1270
1530
1480
衰耗系数
-
--
~

散系数
1310m
1550nm

20
60
宏弯衰耗(d)(以35m半径松
lO0圈,1在150m下测量)