光导纤维的传输原理.ppt

Optical Fiber Communication 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 第二章 光导纤维的传输原理 导行波 Guided Traveling Wave A.全反射时介质1和介质2中的波时一个统一体，是一个波形的两个部分，沿纵向z方向，它们都是以相同的相位常数k1z在传播。沿x方向，介质1中的电磁波的幅度按三角函数规律变化，是驻波分布。介质2 中的电磁波幅度按指数规律衰减，是衰减波，渐逝场。如果衰减常数?足够大，介质2中的波将只存在于介质1表面。由于电磁能量集中于介质1及其表面附近，因而把这种波叫做表面波。又因为它是与界面平行的方向传播，是由介质表面导行的，因而也叫导行波，简称导波。 B:相位常数及传播速度 z向:?＝k1z=k0n1sin?i 全反射: ?c ?i900 n2/n1sin ?i1. K0n2 K0n1 sin ?I K0n1 或者k2 ?k1 导波在传播方向的相位常数是介于两介质的波数之间的，比第二介质的波数k2大，比第一介质的波数k1小。导行波的传播速度为v=?/?,因而导行波的速度?/k1v ?/k2,导行波的传播速度介于两介质中平面波的传播速度之间。由于其速度小于第二介质中的平面波的相速度，所以也称慢波。 等相位面:导波相位只沿z方向变化，令z为常数，就得到等相位面，所以等相位面是与传播方向垂直的一系列平面。 C:幅度变化规律 在无损介质中，导波幅度沿z方向是不变的，但沿下方向却按一定的规律变化。将电场幅度用Em表示，则在介质一中：Em正比于cos(k1xx+?1).显驻波分布。 1.d与?i有关, ?1=?c,?=0,d=?. ?i=900, 2.?=n1-n2有关， 在界面x=0处,Em正比于cos(?1), k1x是x方向的相位常数, ?x=2?/k1x 是x方向的波长.入射角?i越小,k1x越大, ?x越小,驻波节点越密集。 在介质2中，幅度按exp(- ?x)规律衰减，其幅度变化规律在x=0处，幅度曲线是连续的，衰减速度取决于衰减常数 ?越大，衰减越快. 穿透深度d 1.与入射角?I有关.临界状态时， ?1=?c,?=0,d=?. 不衰减。 ?i=900, 2.与两介质的折射率有关，差别越大，衰减越快。 3.与工作波长?0有关， ?0越小， ?越大，d越小。对电磁波集中越有利 等振幅面:x为常数 导波的等振幅面与等相位面时相互垂直的，这与均匀平面波不同。 D.辐射波的概念:radiated wave 平面波入射到两介质分界面上，当不满足全反射条件时，就产生了部分反射，一部分能量反射回介质1中，只一部分能力返回到介质2中，这种波叫辐射波。对于介质波导来说，这种波远没有导波重要。 对于TE波 K2x为实数，故沿x方向产生相移而不产生衰减，与导波不同?=k2z=k1z=k0n1sin?I 对于辐射波sin?Isin ?c=n2/n1. ?k0n2 k0n1.z方向相速度vv2v1 快波。 TM波与此类似 Summary 当平面波由光密到光疏介质时 ?I ?c 导行波 能量集中于光密介质及其界面附近 ?I