◆数值孔径 (4)式反映了能在光纤内部传输的子午光线在光纤端面的入射角的范围 也就是说,要使子午光线能在光纤中传输,其入射角日有一极限值O,B,满足 sin0M=√n,2-n22 只有入射角日<的子午线才能在光纤中传输.sinO,即称为光纤的数值孔 径,记为NA.即 N4=√n-n=sin0 (5) 在n与n2不是很大的情况下,我们定义: △=-程气”=1-% 210 △-为光纤的相对折射率差,则NA又同可表示为 NA=n,√2△ 数值孔径反映了光纤的集光本领,数值孔径越大,光纤对子年光线的集光本须越
◆数值孔径 (4)式反映了能在光纤内部传输的子午光线在光纤端面的入射角的范围. 也就是说,要使子午光线能在光纤中传输,其入射角 有一极限值 M , M 满足 2 2 1 2 sin M = − n n 只有入射角 M 的子午线才能在光纤中传输.sin M 即称为光纤的数值孔 径,记为 NA.即 NA n n sin M 2 2 2 = 1 − = (5) 在 n1 与 n2 不是很大的情况下,我们定义: 1 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 1 2 n n n n n n n n = − − − = -为光纤的相对折射率差,则 NA 又可表示为 NA = n1 2 数值孔径反映了光纤的集光本领,数值孔径越大,光纤对子午光线的集光本领越强
◆光纤弯曲对子午线传输的影响 ● 光纤的特点之一就是可以弯曲,但光纤弯曲后将对子午线的传输产生一定 的影响. 有部分光逸出 直部 外界面 内界面
◆光纤弯曲对子午线传输的影响 ⚫ 光纤的特点之一就是可以弯曲,但光纤弯曲后将对子午线的传输产生一定 的影响
当光纤发生弯曲时,光线在内部的入射角中将发生变化,并且此时子午面只 有一个.图中中。,中,中分别为子午线在光纤的直部、弯部外界面和内界面的入 射角 可以证明 么<中。<中 假设入射角为少。的光线正好满足全反射条件,则由于光纤弯曲后么<。, 显然该光线在弯曲外界面不能满足全反射条件,将逸出界面 因此,当光纤弯曲时,一部分子午线将在弯曲部分逸出,从而引起传输损耗 这种损耗叫微弯损耗,下面看概念
当光纤发生弯曲时,光线在内部的入射角 将发生变化,并且此时子午面只 有一个.图中0 ,1 ,2 分别为子午线在光纤的直部、弯部外界面和内界面的入 射角. 可以证明: 1 0 2 假设入射角为0 的光线正好满足全反射条件,则由于光纤弯曲后 1 0 , 显然该光线在弯曲外界面不能满足全反射条件,将逸出界面. 因此,当光纤弯曲时,一部分子午线将在弯曲部分逸出,从而引起传输损耗, 这种损耗叫微弯损耗. 下面看概念
●光纤的微弯损耗 一般,由于光纤芯的直径是很小的(几个微 米至几百微米),当弯曲曲率半径相对于光纤直 径来说很大时,局部仍近似于直线,因此弯曲损 耗是可以忽略的 但当弯曲曲率半径较小时,其引起的损耗 就不能忽略了,我们称这种弯曲损耗为光纤的 微弯损耗
⚫光纤的微弯损耗 一般,由于光纤芯的直径是很小的(几个微 米至几百微米),当弯曲曲率半径相对于光纤直 径来说很大时,局部仍近似于直线,因此弯曲损 耗是可以忽略的. 但当弯曲曲率半径较小时,其引起的损耗 就不能忽略了,我们称这种弯曲损耗为光纤的 微弯损耗
(3)斜光线的分析 ● 入射到光纤端面的光线,除了子午光线外,还有许多斜光线 所谓斜光线:是指与光纤中心轴线既不平行又不相交的光线。 ● 子午光线的传播路径始终保持在一个平面中,而斜光线在光纤中进行一次 全反射,平面方位就要改变一次,其光路轨迹是空间螺旋折线,在光纤横截 面上的投影如图 传播路径截面投影 传播情况
(3)斜光线的分析 ⚫ 入射到光纤端面的光线,除了子午光线外,还有许多斜光线. ⚫ 所谓斜光线:是指与光纤中心轴线既不平行又不相交的光线. ⚫ 子午光线的传播路径始终保持在一个平面中,而斜光线在光纤中进行一次 全反射,平面方位就要改变一次,其光路轨迹是空间螺旋折线,在光纤横截 面上的投影如图