光纤通信基础1.光纤的基本结构模式的概念：从几何光学角度分析：在光纤的数值孔径角内，以某一角度入射到光纤端面，并能在光纤的纤芯-包层界面上形成全内反射的传播光线就可称为一个光的传输模式。当光纤的芯径较大时，则在光纤中有多个模式。这种能传输多个模式的光纤被称为多模光纤。当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴一致的光线通过，即只允许通过一个基模，这种只允许传输一个基模的光纤被称为单模光纤
1. 光纤的基本结构 光纤通信基础 模式的概念： 从几何光学角度分析：在光纤的数值孔径角内，以某一角度入射 到光纤端面，并能在光纤的纤芯-包层界面上形成全内反射的传 播光线就可称为一个光的传输模式。 当光纤的芯径较大时，则在光纤中有多个模式。这种 能传输多个模式的光纤被称为多模光纤。 当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴一致的光线 通过，即只允许通过一个基模，这种只允许传输一个基 模的光纤被称为单模光纤
1.光纤的基本结构包层纤芯包层基模高次模低次模以不同入射角入射到光纤端面上的光线，在光纤中形成不同的传播模式
包层 纤芯 包层 高次模 基模 低次模 1. 光纤的基本结构 以不同入射角入射到光纤端面上的光线，在光纤中形成不同的传播模式
1.光纤的基本结构结论并不是任何形式的光波都能在光纤中传输的，每种光纤都只充许某些特定形式的光波通过，而其他形式的光波在光纤中无法存在。每一种允许在光纤中传输的特定形式的光波称为光纤的一个模式。在同一光纤中传输的不同模式，其传播方向、传输速度和传输路径不同，受到光纤的衰减也不同。观察与光纤垂直的横截面就会看到不同模式的光波在横截面上的场强分布图形也不同，有的是一个亮斑，有的分裂为几瓣
1. 光纤的基本结构 并不是任何形式的光波都能在光纤中传输的，每种光纤 都只允许某些特定形式的光波通过，而其他形式的光波 在光纤中无法存在。每一种允许在光纤中传输的特定形 式的光波称为光纤的一个模式。 结论 在同一光纤中传输的不同模式，其传播方向、传输速度 和传输路径不同，受到光纤的衰减也不同。观察与光纤 垂直的横截面就会看到不同模式的光波在横截面上的场 强分布图形也不同，有的是一个亮斑，有的分裂为几瓣。 并不是任何形式的光波都能在光纤中传输的，每种光纤 都只允许某些特定形式的光波通过，而其他形式的光波 在光纤中无法存在。每一种允许在光纤中传输的特定形 式的光波称为光纤的一个模式
1.光纤的基本结构结论进入光纤中的光线，在光纤的纤芯-包层界面上的入射角大于临界角时，在交界面内发生全反射，而入射角小于临界角的光就有一部分进入到包层，然后被很快衰减掉。前者的传输损耗小，可以远距离传输，称为传导模能满足全反射条件的光纤中，也只有部分以特定角度入射到光纤端面的光线才能在光纤中传输，因此，从几何光学的角度看，不同模式的光线的传输方向不是连续改变的当通过同样一段光纤时，以不同角度在光纤中传输的光所走的路径也不同，沿光纤轴前进的光走的路径最短，而与轴线交角大的光所走的路径较长
1. 光纤的基本结构 结论 进入光纤中的光线，在光纤的纤芯-包层界面上的入射角大 于临界角时，在交界面内发生全反射，而入射角小于临界 角的光就有一部分进入到包层，然后被很快衰减掉。前者 的传输损耗小，可以远距离传输，称为传导模。 能满足全反射条件的光纤中，也只有部分以特定角度入射 到光纤端面的光线才能在光纤中传输，因此，从几何光学 的角度看，不同模式的光线的传输方向不是连续改变的。 当通过同样一段光纤时，以不同角度在光纤中传输的光所 走的路径也不同，沿光纤轴前进的光走的路径最短，而与 轴线交角大的光所走的路径较长
1.光纤的基本结构以子午线为标准的色散：这单所指的色散是模式间色散，它考察的问题是当用一个波长以不同角度入射，得到内部全反射的入射角0时，最晚和最早到达终点的时间差是多少，即最大的群时延的差是多少。要找出这个最大的时延差，可以用不同的观点进行分析。一种是速度的观点：一种是路程的观点
1. 光纤的基本结构 以子午线为标准的色散：这里所指的色散是模式间色散，它考察 的问题是当用一个波长以不同角度入射，得到内部全反射的入射 角θi时，最晚和最早到达终点的时间差是多少，即最大的群时延 的差是多少。 要找出这个最大的时延差，可以用不同的观点进行分析。 一种是速度的观点；一种是路程的观点