知识点渐变型光纤导光原理课件.
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第1章 光通信基础
第一wenku.baidu.com学情境内容和要求
光纤通信系统认识
掌握光的反 射、折射 和全反射
了解SDH、 WDM传输 设备
认识光学
认识光纤
认知光纤通 信系统
认知光纤设备
掌握光纤的结 构、型号、 特性和标准 第一章 光通信基础
掌握光纤通信系 统组成，理解 SDH原理及保护 第二章 光纤通信系统
1.3光纤传输原理
2
2
2an1 2
VC 2.40483 2.405
1.3.2 光信号的传输模式
• 光纤中光信号的传输模式有基模和高次模。为了表征光纤中 传输模式的数量，引入归一化频率V，用它来表征光纤中传输 导波模式的数量（简称导模数），其表达式为：
其中：λ为光波的波长（μm）；n1为纤芯区域中最大折射率， 对阶跃光纤而言它为常数，对渐变光纤而言它为轴心处的折射 率；n2为包层区域中最大折射率；a为纤芯的半径(μm)；Δ为 光纤的相对折射率差
1.3.3单模光纤的传输条件
• 光传输频率低于某一频率Vc时，光纤中只有一种模式的光 （基模）被传输，其余的高次模全部被截止，称该频率Vc为
截止频率。
• 除了光纤的参量如纤芯半径、数值孔径必须满足一定条件外， 要实现单模传输还必须使光纤的归一化频率V小于截止频率，
即V≤Vc。
V
2a n1 n2
V
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2
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2an1 2
•V值的大小能决定光纤中传播模式的数量。只传输基模光信号的
光纤为单模光纤。传输多种模式光信号的光纤为多模光纤。 •阶跃光纤导波模式的数量为N=V2/2，渐变光纤导波模式的数量 为N=V2/4 。
1.3.3单模光纤的传输条件
•单模光纤为什么只传输一种模式， 有什么好处？ •单模光纤是如何避免多种模式的光 在光纤中传输的？ 探 讨
1.3.1 光纤导光原理
（a）
（b）
•子午光线是位于子午面（过光纤轴线的平面）上的光线。 •斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。
2、渐变型光纤导光原理
• 渐变型光纤纤芯折射率呈连续变化，渐变 型光纤导光原理是利用光的反射和折射， 使光线在其中以一条近似于正弦型的曲线 向前传播。
n14 n13 n12 n11 n11 n12 n13 n14
第一wenku.baidu.com学情境内容和要求
光纤通信系统认识
掌握光的反 射、折射 和全反射
了解SDH、 WDM传输 设备
认识光学
认识光纤
认知光纤通 信系统
认知光纤设备
掌握光纤的结 构、型号、 特性和标准 第一章 光通信基础
掌握光纤通信系 统组成，理解 SDH原理及保护 第二章 光纤通信系统
1.3光纤传输原理
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VC 2.40483 2.405
1.3.2 光信号的传输模式
• 光纤中光信号的传输模式有基模和高次模。为了表征光纤中 传输模式的数量，引入归一化频率V，用它来表征光纤中传输 导波模式的数量（简称导模数），其表达式为：
其中：λ为光波的波长（μm）；n1为纤芯区域中最大折射率， 对阶跃光纤而言它为常数，对渐变光纤而言它为轴心处的折射 率；n2为包层区域中最大折射率；a为纤芯的半径(μm)；Δ为 光纤的相对折射率差
1.3.3单模光纤的传输条件
• 光传输频率低于某一频率Vc时，光纤中只有一种模式的光 （基模）被传输，其余的高次模全部被截止，称该频率Vc为
截止频率。
• 除了光纤的参量如纤芯半径、数值孔径必须满足一定条件外， 要实现单模传输还必须使光纤的归一化频率V小于截止频率，
即V≤Vc。
V
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V
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•V值的大小能决定光纤中传播模式的数量。只传输基模光信号的
光纤为单模光纤。传输多种模式光信号的光纤为多模光纤。 •阶跃光纤导波模式的数量为N=V2/2，渐变光纤导波模式的数量 为N=V2/4 。
1.3.3单模光纤的传输条件
•单模光纤为什么只传输一种模式， 有什么好处？ •单模光纤是如何避免多种模式的光 在光纤中传输的？ 探 讨
1.3.1 光纤导光原理
（a）
（b）
•子午光线是位于子午面（过光纤轴线的平面）上的光线。 •斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。
2、渐变型光纤导光原理
• 渐变型光纤纤芯折射率呈连续变化，渐变 型光纤导光原理是利用光的反射和折射， 使光线在其中以一条近似于正弦型的曲线 向前传播。
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