第十五讲2012.12.29高等光学光学工程硕士研究生课程7-4 光在光纤中的传播一、光纤的基本知识二、光纤中光导波的射线光学分析三、阶跃光纤中导波的物理光学分析四、光纤的色散与脉冲展宽、损耗光纤:一种圆柱对称介质波导,具有圆柱结构折射率分布;能够传输光频电磁波;由纤芯、包层和护套三部分组成。满足一定的入射条件时,光波就能沿着纤芯向前传播。导波原理及分析方法:与介质平板光波导分析相似, 直角坐标处理不适用,应在柱坐标系中求解 波动方程。 一、光纤的基本知识护套 包层 纤芯2a1、一般介绍 按折射率分布的方式分类:阶跃折射率光纤和梯度折射率光纤按传输的模式数量分类:单模光纤和多模光纤按传输的偏振态分:单模光纤可进一步分保偏光纤非保偏光纤 按制造光纤的材料分,有:高纯度熔石英光纤,材料的光传输损耗低,有的波长可低到0.2dBkm, 一般均小于ldBkm; 性能好,常用于通信多组分玻璃纤维,芯-皮折射率可在较大范围内变化,有利于制造大数值 孔径的光纤,但材料损耗大,在可见光波段一般为:1dB/m塑料光纤,成本低,缺点是材料损耗大,温度性能较差;但易于耦合、 制作容易,用于短距离能量传导等红外