2、光纤与光缆.pdf

第二章光纤和光缆 2010年4月28 日 主要内容 一、光纤的结构和类型 二、光纤中的几何光学 三、光纤的波动理论 四、光纤的损耗及色散特性 五、光纤的非线性效应和光孤子通信 六、光纤的制造工艺 七、光缆 2010-5-11 中国地质大学机电学院 一、光纤的结构和类型 1光纤结构 光纤的典型结构是多层同 轴圆柱体由图所示，自内向 外为纤芯、包层及涂覆层。 纤芯和包层合起来构成裸光 纤，光纤的光学及传输特性 主要由它决定。涂覆层的作 用是增强光纤的机械强度。 2010-5-11 中国地质大学机电学院 一、光纤的结构和类型 2 阶跃型光纤和渐变型光纤　 光纤按折射率分布来分类，一般可分为阶跃 型光纤和渐变型光纤。 (1) 阶跃型光纤 如果纤芯折射率( 指数)n1 半径方向保持一 定，包层折射率n2沿半径方向也保持一定，而 且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯型变化 的光纤，称为阶跃型光纤，又可称为均匀光 纤，它的结构如图所示。 2010-5-11 中国地质大学机电学院 一、光纤的结构和类型 （1）阶跃光纤（step index fiber ）SIF 折射率分布函数： n1 (ra ) n 1 N(r)= n2 n2 (r ≥a) n1n2 2010-5-11 中国地质大学机电学院 一、光纤的结构和类型 2 阶跃型光纤和渐变型光纤　 (2) 渐变型光纤 如果纤芯折射率n1 随着半径加大而逐 渐减小，而包层中折射率n2 是均匀的， 这种光纤称为渐变型光纤，又称为非均 匀光纤。 2010-5-11 中国地质大学机电学院 一、光纤的结构和类型 (2) 渐变光纤（graded index fiber ）GIF 折射率分布函数： 1/2 a ɑ nm [1-2△(r/ɑ) ] r N(r)= n r= ɑ c n1 n2 n(r) a =2 a= ∞ a=1 2010-5-11 中国地质大学机电学院