第12讲-第五章PPT课件

1、 表2.71 参 数 RTM ATM 衰减系数 切断法 插入损耗法;背向散射法 折射率分布 折射近场法 近场法 基带响应 时域法;频域法 色散系数 相移法;脉冲时延法 数值孔径 折射近场法 远场法 模场直径 (无) 传输场法;横向偏移法 截止波长 传导功率法 模场直径与波长关系法 RTM: 基准测试方法 ATM: 替代测试方法 第1页/共28页第2页/共28页第3页/共28页第4页/共28页第5页/共28页第6页/共28页第7页/共28页1. 折射率近场法折射率近场法u 根据光纤折射光(辐射模) 功率与折射率n(r)成正比而建立起来的测试方法。 测量方法: 利用透镜将光束会聚成很小的光点入射光

2、纤端面,入射最大角max由输入光栏控制,max远大于光纤数值孔径角,以在光纤中激励起导模、漏模和辐射模; 将光纤的一端浸入折射率匹配液盒之中,可使部分漏模与辐射模逸出光纤,形成一个空心光锥; 利用一个遮光盘挡住漏模光,同时限定折射角“min, 由探测器接收辐射模功率P(r) P109错误更正错误更正折射率分布的测量第8页/共28页折射率近场方法简单直折射率近场方法简单直接，对单模和多模光纤接，对单模和多模光纤都适用都适用!第9页/共28页2. 远场扫描法远场扫描法u以非相干光入射光纤端面，且各个模式均匀激励时，光纤输出端的导模功率分布 的变化规律和折射率分布 相似： 测量方法：在光纤输出端近场

3、沿直径扫描测得功率分布P(r) ,就可得到光纤沿直径的相对折射率变化曲线，且可测得折射率分布参数g: 入射光源应使用非相干光源，且在测试时间内应保持光源的强度和波长的稳定.近场扫描法精度比折射近场法要差些。第10页/共28页3. 端面反射法端面反射法u基于端面菲涅尔反射的功率反射系数R和折射率n(r)有着确定的关系，通过测试R或反射功率P(r)来确定n(r)： 光电学院光电学院光纤光学光纤光学2010 孙琪真孙琪真反射法对端面处理要求非常严格，精度也不高。第11页/共28页第12页/共28页第13页/共28页第14页/共28页第15页/共28页第16页/共28页模场直径(mode-field

4、diameter, MFD) 1. 问题的提出（不用光纤芯径而用模场直径） 单模光纤内光功率分布 e-2e2. 模场直径 MFD22exp2)(rrE第17页/共28页 模场半径是单模光纤的一个极为重要的参数。由模场半径可以导出等效阶跃光纤的构成参数,还可估算单模光纤的连接损耗、弯曲损耗以及微弯损耗和光纤的色散值, 因而被称之为单模光纤的万用参数。 单模光纤的模场半径不仅因测量方法的不同而异,而且还受模场半径定义的影响。 已提出多种模场半径的定义,应用较广泛的有:(1)功率传输函数定义模场半径wT;(2)最大激发效率定义模场半径w;(3)近场二 阶矩定义模场半径wrms;(4)远场二阶矩定义模

5、场半径wL。第18页/共28页 220 0,T dE rE rrdrd 第19页/共28页第20页/共28页第21页/共28页 定义使LP11模截止的波长c为单模光纤的“截止波长”。当0c时,就可以保证光纤工作于单模状态。 截止波长c与LP11模截止时的归一化频率Vc有关: 对于阶跃光纤,Vc2.405;对于平方律光纤Vc3.518. 光纤的实际截止波长与光纤的长度和弯曲状态有关,且待测光纤越长,测得的截止波长就越短。国际电协规定以2m长光纤作为标准。122ccanV第22页/共28页第23页/共28页第24页/共28页第25页/共28页1.哪些因素限制光通信传输距离？2.一光纤长220公里，已知光纤损耗为0.3dB/km，当输出光功率为2.5 mW时，输入光功率为多少？3.已知一光纤对于1310nm波长是单模传输，当传输850nm波长和1550nm波长的光波时，其色散特性有何不同？4.光纤的损耗能否降为零？为什么？5.三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散大？为什么？6.简述光纤中三种色散的机理。在什么条件下光纤的色散为零？7.什么叫模场的“稳