光波導理論與技術講義(總結)-課件

兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散1ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)?ppt課件2ppt課件2ppt課件2ppt課件3ppt課件3ppt課件3ppt課件3ppt課件4ppt課件4ppt課件4ppt課件4ppt課件5ppt課件5ppt課件5ppt課件5ppt課件6ppt課件6ppt課件6ppt課件6ppt課件7ppt課件7ppt課件7ppt課件7ppt課件8ppt課件8ppt課件8ppt課件8ppt課件9ppt課件9ppt課件9ppt課件9ppt課件10ppt課件10ppt課件10ppt課件10ppt課件11ppt課件11ppt課件11ppt課件11ppt課件自聚焦光纖12ppt課件自聚焦光纖12ppt課件自聚焦光纖12ppt課件自聚焦光纖12ppt課件兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散13ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)腡E模的特征方程TM模的特征方程14ppt課件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt課件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt課件TE模的特征方15ppt課件15ppt課件15ppt課件15ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內沿半徑方向場量呈駐波分布，用貝塞爾函數(shù)描述。在圓周方向場量呈sinm

或cos

m

駐波分布，m是沿圓周方向出現(xiàn)最大值的對數(shù)。m=0對應子午光線。沿z軸呈行波狀態(tài)，波的相位常數(shù)為。在包層內沿半徑方向呈漸消場，用變態(tài)貝塞爾函數(shù)描述，以保證電磁波能量集中在纖芯和邊界面附近。在圓周方向場量分布和纖芯內相同，以保證滿足界面邊界條件。具有表面波特性。否則成為輻射波而不是導波。16ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內16ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內16ppt課件縱向分量導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=0EH模HE模17ppt課件導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單模傳輸條件0<V<2.40518ppt課件導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單19ppt課件19ppt課件19ppt課件19ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義20ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義20ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義20ppt課件LPmLPmn模的功率分布21ppt課件LPmn模的功率分布21ppt課件LPmn模的功率分布21ppt課件LPmn模的功率分布21p兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散22ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)墓饫w損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起23ppt課件光纖損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起23ppt課件光纖損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起23ppt課件光纖色散分類24ppt課件光纖色散分類24ppt課件光纖色散分類24ppt課件光纖色散分類24ppt課件

光纖的種類G.652光纖：常規(guī)光纖G.653光纖：零色散位移單模光纖G.654光纖：截止波長位移單模光纖G.655光纖：非色散位移單模光纖25ppt課件光纖的種類25ppt課件光纖的種類25ppt課件26ppt課件26ppt課件26ppt課件26ppt課件自相位調制（SPM）27ppt課件自相位調制（SPM）27ppt課件自相位調制（SPM）27ppt課件自相位調制（SPM）27p自相位調制（SPM）28ppt課件自相位調制（SPM）28ppt課件自相位調制（SPM）28ppt課件自相位調制（SPM）28p兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散29ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)?0ppt課件2ppt課件30ppt課件2ppt課件31ppt課件3ppt課件31ppt課件3ppt課件32ppt課件4ppt課件32ppt課件4ppt課件33ppt課件5ppt課件33ppt課件5ppt課件34ppt課件6ppt課件34ppt課件6ppt課件35ppt課件7ppt課件35ppt課件7ppt課件36ppt課件8ppt課件36ppt課件8ppt課件37ppt課件9ppt課件37ppt課件9ppt課件38ppt課件10ppt課件38ppt課件10ppt課件39ppt課件11ppt課件39ppt課件11ppt課件自聚焦光纖40ppt課件自聚焦光纖12ppt課件自聚焦光纖40ppt課件自聚焦光纖12ppt課件兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散41ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)腡E模的特征方程TM模的特征方程42ppt課件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt課件TE模的特征方程TM模的特征方程42ppt課件TE模的特征方43ppt課件15ppt課件43ppt課件15ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內沿半徑方向場量呈駐波分布，用貝塞爾函數(shù)描述。在圓周方向場量呈sinm

或cos

m

駐波分布，m是沿圓周方向出現(xiàn)最大值的對數(shù)。m=0對應子午光線。沿z軸呈行波狀態(tài)，波的相位常數(shù)為。在包層內沿半徑方向呈漸消場，用變態(tài)貝塞爾函數(shù)描述，以保證電磁波能量集中在纖芯和邊界面附近。在圓周方向場量分布和纖芯內相同，以保證滿足界面邊界條件。具有表面波特性。否則成為輻射波而不是導波。44ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內16ppt課件縱向分量Ez和Hz的特點：在纖芯內44ppt課件縱向分量導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=0EH模HE模45ppt課件導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=導波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單模傳輸條件0<V<2.40546ppt課件導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單導波模的截止參數(shù)和單模傳輸條件截止條件對HE11模是主模式單47ppt課件19ppt課件47ppt課件19ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義48ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義20ppt課件LPmn的模式序號m、n有明確的物理意義48ppt課件LPmLPmn模的功率分布49ppt課件LPmn模的功率分布21ppt課件LPmn模的功率分布49ppt課件LPmn模的功率分布21p兩種理論：幾何光學理論模式理論四種介質：均勻平板波導漸變平板波導階躍光纖梯度光纖影響光信號傳輸?shù)娜笠蛩兀簱p耗色散非線性兩類器件：光無源器件光有源器件偏振模色散50ppt課件兩種理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)膬煞N理論：幾何光學理論四種介質：均勻平板波導影響光信號傳輸?shù)墓饫w損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起51ppt課件光纖損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起23ppt課件光纖損耗主要由本征吸收、瑞利散射、雜質吸收引起51ppt課件光纖色散分類52ppt課件光纖色散分類24ppt課件光纖色散分類52ppt課件光纖色散分類24ppt課件

光纖的種類G.652光纖：常規(guī)光纖G.653光纖：零色散位移單模光纖G.65