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文档简介

3 4梯度光纤中的光线传播 非均匀光纤 渐变型光纤 光纤芯子中的折射率沿半径r方向变化 渐变折射率分布 3 4 1梯度光纤中的光射线 光线分类子午线 光线轨迹限制在子午平面内传播的周期曲线 轨迹曲线在光纤端面投影线仍是过园心的直线 但一般不与纤壁相交偏射线 光线轨迹是不经过光纤轴的空间曲线 3 4 1路径方程和光线不变量 在圆柱坐标系中 光线路径方程 定义角 z 是r的函数 它们之间的关系 纵向不变量 1 2 横向不变量 由3 4 4和3 4 5得 3 4 2光线路径及光线分类 光线路径 3 4 3 由3 4 2c得 将3 4 2b式两边乘r2 得 光学不变量 光线路径与内 外焦散面相切 在切点上有 r 0 内焦散面半径ric 外焦散面半径rtp满足 3 4 6 有 经整理得 g r 0 讨论 1 l 0 r 0 g r 0 3 若r a时总有g r 0 包层不存在光线的路径其中 00 g r 0 此时 倾斜束缚光线 子午束缚光线 4 若r a时总有g r 0 折射光线 即 5 上述条件不满足 3 4 7 式有三个根 ric rtp rrad 梯度光纤的本地数值孔径 光纤中光功率的分布 条件 光源对光纤均匀激发 不同角度辐射的射线包含的功率相同 设纤芯处和离轴线为r的功率密度各为p 0 p r 有 光纤折射率分布近场测试法的原理 3 4 4传播时延 路径 光程 半周期长度 传播时延 1 基本概念 传播常数 有效折射率 相对折射率差 导波光线 阶跃光纤 梯度光纤 子午光线 偏射
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