第二节光纤得持续损耗和光纤的连接器.ppt

1-*CopyrightWangYan第二节光纤得持续损耗和光纤的连接器**第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日第一节光无源元件的结构形式用途：连接器、耦合器、波分复器、波复用器、光调制器、光偏振控制器、光隔离器结构：体块型、全光纤型和波导型第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日第二节光纤得持续损耗和光纤的连接器一、光纤的连续损耗A、参数耦合的有效性用传输系数T或耦合损耗L表示。若输入光纤发出的光功率为，输出光纤接收的光功率为则：第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日B、引起光纤损耗的原因间隙Axialoffset横向偏移Lateroffset倾斜角Tilt端面不齐Scattering/reflections棋式矢配Modemismatch第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日二、单模光纤的耦合

（CouplingtosingleModeFibers）第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日Tofindthecouplingcoefficientwemustcalculatehowmuchoftheincidentfieldisinthepropagatingmode第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日1、LP01膜均匀的横向电场分布用GaussianFuction来近似2、该近似对大多数的光纤模式计算是正确的3、例外是cross-talkcalculation,4、采用Gaussianapproximation,横向电场三、GaussianApproximationtotheHE11modeP：峰值功率采用Gaussianapproximation的主要问题在于找出合适的横场半径S0第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日5、对阶跃光纤（经验公式）对的抛物线型折射率分布光纤，且V较大时V：归一化率项第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日四、存在纵向光纤间隙D时（includingModematching）A、归一化光纤间隙（AxialoffsetofModeMatching）n3：两光纤方向面间的介质折射率指数S1、S2：两单模光纤的模场半径B、传输系数第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日当D＝0T=|l0|2L0：输入光纤在输出光纤中激发出的单模光场的幅度传输损耗L（dB）＝10lg|l0|2C、当S1/S2偏离越远损耗越大T——S1/S2D、T——D/a

传输系数对光纤截面间隙的变化不太大不太敏感；同样间隙D光纤芯径大时连接损耗小。第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日五、Tilt（轴向倾斜角时的输出系数）A、B、T随的增加按GaussianFuction的规律减小。设：T=T0/e即：第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日A、B、s1=s2=sT=1/ede=s3、横向位移d（lateraloffset）第12页，共20页，星期日，2025年，2月5日(1)可通过观测同单模光纤耦合功率随横向位移的变化来确定光纤的模场半径，它是用径向失调法来测单模场半径的基础。(2)如果tiltoffsetandseparation用时存在，T有其交叉项，但是如果每个矢配都很好，其交叉项可以忽略。第13页，共20页，星期日，2025年，2月5日六、阶跃多模光纤的链接损耗多模光纤的耦合情况比较复杂，例如多模光纤中存在模式耦合和模式转换，使各模式所携带的能量比例随光纤长度而变，连到达平衡长度为正。所谓平衡长度是指个模式的功率比例达稳定值时的长度。只有达到平衡长度后光纤端面才有稳定的功率分布，从而有稳定的耦合损耗。第14页，共20页，星期日，2025年，2月5日1-*CopyrightWangYan