1、两种理论：几何光学理论 模式理论四种介质：均匀平板波导 渐变平板波导 阶跃光纤 梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗 色散 非线性两类器件：光无源器件 光有源器件偏振模色散1ppt课件2ppt课件122111132321113311maxcos;coscos;cos;02cosznnnnnnnnnnnnncnczzz1束缚光线：0传播路径及分类折射光线均匀介质薄膜波导n=t/z=传播时延及时延差3ppt课件4ppt课件5ppt课件11221112212021/211221/212221/21210cos;cos0;02()()()()()()()tptptptpxxpxxoxpnnnnnnn
2、dxz xnxnx dxLnxnx dxLnxdxznxzz束缚光线：0（）传播路径及分类 折射光线：（）路径方程：渐变薄膜波导传播时延及时延差21/2tptpxxopLcz 6ppt课件212222222221222max1212;2;0222,0sin2nnlnnlnnNAnnncczccczc束缚光线：子午光线折射光线：束缚光线：0传播路径及分类偏斜光线 折射光线：，阶跃光纤漏泄光线：数值孔径：传播时延2111maxcosopzLnnczccnc及时延差7ppt课件8ppt课件9ppt课件10ppt课件12222220max010221/21/2)sin()()()()()tpictpi
3、crrozrprl arNA rrrrn rnn rdrLg rdrczcg r 2传播路径及分类：由函数g(r)=n(r)-分四种情况讨论梯度光纤 本地数值孔径：（传播时延及时延差:；与、都有关11ppt课件自聚焦光纤12ppt课件两种理论：几何光学理论 模式理论四种介质：均匀平板波导 渐变平板波导 阶跃光纤 梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗 色散 非线性两类器件：光无源器件 光有源器件偏振模色散13ppt课件2222012222202222230311321132tantan11tantan222xxxxxxkk nk nk nk dmkknkkTE模的特征方程TM模的特征方程221
4、131212223221131212223tantan11tantan22xxxxxnnk dmk nk nnnk nk n14ppt课件15ppt课件纵向分量纵向分量Ez 和和 Hz的特点：的特点：1.在纤芯内在纤芯内1)沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。2)在圆周方向场量呈在圆周方向场量呈sin m 或或 cos m 驻波分布，驻波分布，m是沿是沿圆周方向出现最大值的对数。圆周方向出现最大值的对数。3)m=0 对应对应子午光线子午光线。4)沿沿z轴呈行波状态，波的相位常数为轴呈行波状态，波的相位常数为。2.在包层内在包层内1)沿半径方向
5、呈渐消场，用变态贝塞尔函数描述，以保证电沿半径方向呈渐消场，用变态贝塞尔函数描述，以保证电磁波能量集中在纤芯和边界面附近。磁波能量集中在纤芯和边界面附近。2)在圆周方向场量分布和纤芯内相同，以保证满足界面边界在圆周方向场量分布和纤芯内相同，以保证满足界面边界条件。条件。3)具有表面波特性。否则成为辐射波而不是导波。具有表面波特性。否则成为辐射波而不是导波。16ppt课件导波模的特征方程导波模的特征方程TETE模模 E Ez z=0=0、m=0m=0TMTM模模H Hz z=0=0、m=0m=0EHEH模模HEHE模模17ppt课件导波模的截止参数和单模传输条件导波模的截止参数和单模传输条件截止
6、条件截止条件2222ccccccVUWUVU或对对HE11模模是主模式是主模式单模传输条件单模传输条件 0V2.40518ppt课件19ppt课件LPLPmnmn的模式序号的模式序号m m、n n有明确的物理意义有明确的物理意义20ppt课件LPLPmnmn模的功率分布模的功率分布21ppt课件两种理论：几何光学理论 模式理论四种介质：均匀平板波导 渐变平板波导 阶跃光纤 梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗 色散 非线性两类器件：光无源器件 光有源器件偏振模色散22ppt课件光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起23ppt课件材料色散:波长色散 波导色散:折射率剖面色散:光纤色散多径色散:模式色散偏振模色散:光纤色散分类光纤色散分类24ppt课件光纤的种类光纤的种类G.652光纤：常规光纤G.653光纤：零色散位移单模光纤G.654光纤：截止波长位移单模光纤G.655光纤：非色散位移单模光纤25ppt课件26ppt课件自相位调制（自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（自相位调制（SPM）28ppt课件
