特种单模光纤最有用的若干典型特种单模光纤的横截面结构 和折射率分布示于图23,这些光纤的特征如下 双包层光纤 色散平坦光纤( Dispersion Flattened Fiber,DFF) 色散移位光纤( Dispersion Shifted Fiber,DSF) 三角芯光纤 椭圆芯光纤双折射光纤或偏振保持光纤 2 图2.3典型特种单模光纤 a)双包层;(b)三角芯;(c)椭圆芯
图 2.3 (a) 双包层； (b) 三角芯； (c) 椭圆芯 2a 2a n1 n 2 n3 (a) (b) (b) ′ 特种单模光纤 最有用的若干典型特种单模光纤的横截面结构 和折射率分布示于图2.3，这些光纤的特征如下。 双包层光纤 色散平坦光纤（Dispersion Flattened Fiber, DFF） 色散移位光纤（Dispersion Shifted Fiber, DSF） 三角芯光纤 椭圆芯光纤 双折射光纤或偏振保持光纤
主要用途: 突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统 渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统 单模光纤用在大容量长距离的系统 特种单模光纤大幅度提高光纤通信系统的水平 1.55m色散移位光纤实现了10Gb/s容量的100km的超大容 量超长距离系统。 色散平坦光纤适用于波分复用系统,这种系统可以把传输 容量提高几倍到几十倍。 三角芯光纤有效面积较大,有利于提高输入光纤的光功率, 增加传输距离 偏振保持光纤用在外差接收方式的相干光系统,这种系统 最大优点是提高接收灵敏度,增加传输距离
主要用途： 突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统。 渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统。 单模光纤用在大容量长距离的系统。 特种单模光纤大幅度提高光纤通信系统的水平 1.55μm色散移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容 量超长距离系统。 色散平坦光纤适用于波分复用系统，这种系统可以把传输 容量提高几倍到几十倍。 三角芯光纤有效面积较大，有利于提高输入光纤的光功率， 增加传输距离。 偏振保持光纤用在外差接收方式的相干光系统， 这种系统 最大优点是提高接收灵敏度，增加传输距离
22光纤传输原理 分析光纤传输原理的常用方法: 几何光学法 麦克斯韦波动方程法
2.2 光纤传输原理 分析光纤传输原理的常用方法： 几何光学法 麦克斯韦波动方程法
221几何光学方法 几何光学法分析问题的两个出发点 °数值孔径 时间延迟 通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布 几何光学法分析问题的两个角度 °突变型多模光纤 渐变型多模光纤
2.2.1 几何光学法分析问题的两个出发点 • 数值孔径 • 时间延迟 通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布 几何光学法分析问题的两个角度 • 突变型多模光纤 • 渐变型多模光纤
1.突变型多模光纤 数值孔径 为简便起见,以突变型多模光纤的交轴(子午)光线为例,进 步讨论光纤的传输条件。 设纤芯和包层折射率分别为m1和n2,空气的折射率n0=1,纤 芯中心轴线与z轴一致,如图24。 光线在光纤端面以小角度0从空气入射到纤芯(m0<m),折射角 为θ,折射后的光线在纤芯直线传播,并在纤芯与包层交界面以 角度y入射到包层(nP>n2) 2 纤芯 包层n2 图24突变型多模光纤的光线传播原理
图 2.4 突变型多模光纤的光线传播原理 3 2 1 y 1 l o L x c 2 3 纤 芯n1 包 层n2 z c 1 1. 数值孔径 为简便起见，以突变型多模光纤的交轴(子午)光线为例，进 一步讨论光纤的传输条件。 设纤芯和包层折射率分别为n1和n2，空气的折射率n0 =1， 纤 芯中心轴线与z轴一致， 如图2.4。 光线在光纤端面以小角度θ从空气入射到纤芯(n0<n1 )，折射角 为θ1，折射后的光线在纤芯直线传播，并在纤芯与包层交界面以 角度ψ1入射到包层(n1>n2 )