三、阶跃折射率光纤 (2).ppt

1、4.相位折射率光纤(2)，1。几何光学(传播路径、光线分类、数值孔径、传播延迟)、2。根据电磁理论方法(A，分离变量方法圆柱坐标系中电磁场解释B，边界条件，挡板函数和波形的不同模式的特性，得到了四大模式的传输特性方程。)，上一节课的内容：1 .导波模式截止参数和单模传输条件，3 .相位光纤的线偏振模式，2 .远离截止状态的波导模式的性质、波导模式截止参数和单模传输条件、一个波导场的纵向传播特性由确定，水平分布特性由M，U，W确定，参数M沿角度方向场确定场量的分布。确定核心内部场沿u半径的分布。w确定场杨怡在封装层半径方向上减小的速度。U，W之间的关系是，只要我们用特征方程解其中的一个，另外两个

2、就能得到常微分方程。(威廉莎士比亚，温斯顿，W，W，W，W，W，W，W)，忽略材料本身的吸收损失，在z方向上导波模具没有衰减的情况下传播的条件是u，W都是正实数。上一节解释了当W是正实数时，封装层的电磁场在半径方向上按照金志洙定律衰减得几乎快，W越大，衰减得越快，电磁能量越集中在核心部分。相反，W越小，能量越大，扩散到包层。如果w是虚数，则包裹层的字段是Hankel函数的说明，它是沿放射形发射的图案。这是媒体天线的情况。W0很明显，模式是传导或辐射模式的临界点。W0时纤维芯内的归一化径向相位常数为。在牙齿情况下，归一化频率明显截止点。首先，在关注截止状态时，研究每个传导模式的特性。1 .TM模

3、式和TE模式，如上所述，其特性方程是第二类变态贝塞尔函数图。当时各阶段的第二个变态贝塞尔函数都散发出来了。所以，闭合状态的特性方程，要想成立常识，就有两种茄子的可能性。但是，由于不能满足、和以上(3-57)的关系，TM模具和TE模具处于关闭状态时的特征表达式为，关闭状态的标准化关闭频率Vc和Uc为0阶贝塞尔函数0分。每个次元贝塞尔函数都有很多零点牙齿。可以从相关数学资料中知道。对于零阶贝塞尔函数，常识的每个都是一个TE模型和一个TM模型，分别是模型和模型，即模型和模型的规范化截止频率。另一方面，光纤的归一化截止频率是针对确定的工作波长确定的光纤结构参数值完全确定的数字。如果V大于图案的标准化截

4、止频率，则需要。牙齿模式可以在光纤中传播。相反，如果V小于一个图案的规格化闭合频率，则该图案将终止，并进入发射模式。也就是说，光纤所有模式的传播条件是序号相同的模具和模具相同的截止参数，我们称之为一对退化模具。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，成功)在所有模具和模具中，模具和模具的归一化截止频率为2.405，最长，2 .EH模式，EH模的特征方程在当时是渐近表达式，在闭状态下，特征方程是为了建立常态，很明显，很明显，很明显，很明显，很明显，很明显。低阶贝塞尔函数零点分布，如下表所示，如果不是M牙齿零牙齿，则第一贝塞尔函数第一零点至少为3.83171。也就

5、是说，在模块序列中，模块的规范化截止频率最低，为，则在模块序列中，模块的截止波长最长，其值为，m=另一种解法是一阶贝塞尔方程的零点。，以0和规范化的阻塞频率记录的HE模式；可以作为第一个模块模具的截止参数，上面的(3-69)和(3-64)式比较，模具和模具可以发现相同的规格化频率，所有模具和模具都是简单的模具。特别要注意的是模块。其归一化截止频率，其截止波长是重要的结论。也就是说，模具未关闭，可以以任意低频传播到光纤，是介质波导光纤的模板。当然，牙齿结论只是理论的局限性，如果实际工作波长太长，模具的能量会转移到数据包层，传输损失会增大，所以频率太低的波也很难传播到模块。在的情况下，在的小宗量渐

6、近性质方程之后，并利用降阶贝塞尔函数递归公式，比较上述两个表达式，得到HE模式()处于闭状态时的特征方程。也就是说，右侧HE模块的规范化截止频率可以从常识上看到。同样，模具和模具的标准化截止频率相同，它们也是退化模块。(威廉莎士比亚、坦普林、铸模、铸模、铸模、铸模、铸模、铸模)、子模块和规范化截止频率总结，所有图案、切断参数等规则可以按切断频率从低到高排列。(威廉莎士比亚，坦普林，stempline) (威廉莎士比亚，斯图亚特，和)(如下表所示)，光纤的主要模式是具有规范化为0的截止频率的模块。次最低模式为模式、模式和模式，规范化截止频率为2.405。如果适当设计光纤并选择工作波长以满足标准化

7、工作频率V，则模式和所有父强度都将被阻止，并且只能传播模块。这就是光纤的单模传输条件。可根据归一化频率以波长形式表示单模传播条件。远离截止状态时，导波模式的性质在接近截止状态时，导波的很大一部分能量转移到数据包层，传输损失很大。、上一节介绍了关闭状态。对于牙齿，各种阵列的特征参数。如果标准化频率V大得多，导波模式能量几乎完全集中在核心上，这称为远离阻塞状态。(David Asser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，成功)在多模式光纤中，标准化频率V非常大，可以传播多个模式，其中的子模式可以被认为远离截止状态。为了简单的处理，将远离闭合状态的视为限制，可以视为V的定义表达式

8、。是的，因为常识的成立都是有限的数字。大卫亚设，美国电视电视剧，绘画)在很大的情况下，电磁波传播特性与平面波传播特性相似，倾向于纵向相位常数。通过组合w和V的关系可以得到。也就是的状态，即的状态。的状态表明波的能量完全集中在纤维芯上，这与之前对截止状态的定性讨论一致。如上分析所示，可以讨论各种模式柔道波模块的状态，即讨论时的状态。在牙齿点，渐近法对于所有M都是成立的，并将其代入任意类型阵列的特征方程中，就能得到这些阵列远离闭合状态的特征参数。(约翰f肯尼迪，美国电视电视剧)，1。模式和模式，在牙齿情况下，两种牙齿茄子类型的阵列的特征表达式如下：也就是说，当模式和模式远离切断状态时，可以简化特征

9、方程。如果在远离剪切状态时表示核心内的径向规格化相位常数，则在远离剪切状态时，可以看到剪切状态的参数对比度，以及模具和模具的规格化径向常数U的提取。2 .通过指定模式，EH模式下的特征方程(4-76)可以得到。也就是说，在远离模式和截止状态时，特征方程可以简化为远离截止状态时核心内的径向规格化相位常数。因此，可以查看截止状态下的参数对比度强度。，3 .将(3-77)赋给模式，HE模式下的特征方程。也就是说，在远离模块和切断状态时，可以简化特征方程，这样，您就可以看到切断状态的参数对比度每个步骤的规格化径向常数U的值范围。可以确定上述分析、关闭状态和远离关闭状态的讨论、每个模式U的值范围，并便于

10、数字解释。因为每个模式的特征方程都是超越方程。也就是说，当远离截止状态时，核心内的径向规格化相位常数为3 .相位光纤的线偏振模式，以上分析是严格矢量图形的表示，但实际通信中使用的光纤都是弱导光。也就是说，光纤核心和封装层的相对折射率差异很小。在弱导光中，导波仍可分为等位模式，但可以证明牙齿所有模式的垂直场分量比其水平场分量小得多。也就是说，在弱导光下传播的电磁波，其横向电磁场主导位置，以及一旦受到刺激，在传播过程中保持偏振状态。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧(Northern Exposure，Northern Exposure)，简述上述说明的原理：核心和包层的相对折射差异很小，因此只有

11、与光纤轴几乎平行的光才能满足边界界面的整体反射条件。电场和磁场几乎垂直于z轴。您可以在z方向建立元件，但与侧元件相比，它非常小，但不是零牙齿。牙齿形式的波称为TEM波。波传播过程中偏振状态保持不变，合理选择直角坐标系，使场矢量与坐标轴匹配，从而大大简化了问题。大卫亚设，北美国电视电视剧，英语)据说，在传播过程中，总是保持场向量方向不变的电磁波(线偏振波或线偏振模式)，会记录LP摩尔。a .线偏振模式场解和特性方程，如上所述，在圆柱坐标系中，可以得到纤维芯和封装层的横向场解，在准TEM近似中，由于横向电场与横向磁场相关，因此可以得到横向磁场的解。另一方面，根据麦克斯韦方程的分量，您可以看到垂直场

12、的量(3-83)和(3-84)与水平场的量(3-81)和(3-82导波模块的传播条件，垂直场和水平场的比率始终小于数值孔径NA。还验证了一般多模式光纤数值孔径NA约为0.2，单模光纤约为0.1，即垂直分量比水平分量小得多的TEM假设。使用光纤核心和封装接口的电磁场边界条件，弱导线近似条件，比较系数，常识可以说是弱导线中线偏振模式的特征方程。、事实上，常态是等价的，可以在贝塞尔函数递归关系中证明。您可以结合常识与U、W、的关系来解决每个特征参数。b .线偏振模型性，线偏振模式的特性由要素参数U、W和确定。特征方程式是超越方程式，因此通常只能用数值方法解析。在闭合和闭合状态下，仅讨论相对简单的特性

13、。1 .)远离抛光的属性，如上所述，如果V较大，则子强度将远离抛光状态，远离接近抛光状态的状态。使用的渐近，替代特性方程(3-86)，因此，牙齿时间的特性方程可以从上面看出来，远离截止状态，对于晶体m值，纤维芯场正径向正则化相位常数为m阶贝塞尔函数根，即牙齿模式，它们的物理意义都很明确。m是挡板函数度数，同时决定沿场的杨怡角度方向分布的规律。如果一周从0更改为2，则字段的最大值为2米，0点为2米。n是贝塞尔函数根的个数，反映沿半径的场量的极值个数。远离闭合状态时，将沿场杨怡半径方向分布。2 .)参数收尾，和以前一样，诱导波模具有结束的倾向。，可以得到使用的小宗量的渐近，替代性质方程式(3-86)，因此，在牙齿时，性质方程式可以缩写，以区别m=0和两个茄子情况。m=0时，可以在牙齿点重写特征表达式。如上所示，模块的规范化截止参数U=0和主贝塞尔函数根。以零度一阶贝塞尔函数的第零根为基础，模型的正则化结束参数可以再看到一次的情况，所以不能。此时，可以从上面看到截止状态的特征方程。模型的归一化截止参数是所有模式中模型的归化频率是光纤