單模光纖課件

單模光纖（SingleModeFiber）一、SMFA.SMF，在給定的工作波長(zhǎng)上只傳輸基模的光纖。SIF.無(wú)界平方律折射指數(shù)光纖，（拋物線性光纖）B.SMF的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ReadingtextbookSMF通常不是理想的單模階躍光纖，常借助等效近似法進(jìn)行分析：將實(shí)行光纖等效為平方律Index分布光纖orSIF,2025/5/25Opticalfibercommunications以便利用已有的結(jié)果，得出必要的參數(shù)和特性。C.高斯近似和SIF等效近似二、SIF中的基模A.基模：二階模：2025/5/25Opticalfibercommunications模的橫向場(chǎng)表示式：B.歸一化場(chǎng)強(qiáng)：傳輸單位功率P=1時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)（即A值）－真空中的阻抗2025/5/25OpticalfibercommunicationsC.模的特征方程D.SIF中的二階模橫向場(chǎng)2025/5/25Opticalfibercommunications三、無(wú)界平方律折射指數(shù)分布光纖（GIFwithα=2）基模：（or）橫向電場(chǎng)：歸一化場(chǎng)強(qiáng)：模場(chǎng)半徑：2025/5/25Opticalfibercommunications四、SMF的Gaussian等效近似實(shí)際光纖可以等效為GIFwithα=2orSIF進(jìn)行近似分析。等效的基礎(chǔ)是基模的場(chǎng)分布對(duì)折射率的變化不敏感，實(shí)際單模光纖的場(chǎng)分布用GaussianorBesselFunction近似，正是以此為前提的。A.Gaussian等效近似approximation下場(chǎng)用GIFwithα=2的場(chǎng)分布去近似實(shí)際光纖中的場(chǎng)，即把實(shí)際單模光纖中的場(chǎng)表示成下列GaussianFunction的形式。ThekeyoftheGaussianapproximationistofindout等效的模場(chǎng)半徑。尋找有不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)，采用最大激發(fā)功率。B.等效用GaussianFunction作為試探函數(shù)去激發(fā)真實(shí)光纖的場(chǎng)，找出2025/5/25Opticalfibercommunications使激發(fā)率最高的那個(gè)值，此即等效模場(chǎng)半徑。SIF的Gaussianapproximation的等效模場(chǎng)半徑：GaussianVSmode02468101214GaussianApproximationtothemodeThetwomodeshapesarewellmatched,buttheGaussianfallsoffquicklyatlargeradii.Theenergyinthetailisimportantincross-talkcalculations.2025/5/25Opticalfibercommunications五、SIF近似A.SIF近似法是用一適當(dāng)?shù)碾A躍光纖去等效實(shí)際的光纖，以使用已求出的SIF的特性來(lái)描述實(shí)際光纖。尋找等效SIF常假定其包層折射率等于真實(shí)光纖包層的折射率，需要決定的是：應(yīng)用β穩(wěn)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)，使等效光纖的β值與真實(shí)光纖的β盡量接近2025/5/25OpticalfibercommunicationsC.GIFwithα=2的歸一化中心頻率作業(yè)：一SIF,（a）若a=9μm，該光纖支持單模運(yùn)轉(zhuǎn)的最短波長(zhǎng)是多少？其模場(chǎng)半徑為多少？2025/5/25Opticalfibercommun