光波导理论与技术讲义(总结)-课件

两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散1ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的2ppt课件2ppt课件2ppt课件2ppt课件3ppt课件3ppt课件3ppt课件3ppt课件4ppt课件4ppt课件4ppt课件4ppt课件5ppt课件5ppt课件5ppt课件5ppt课件6ppt课件6ppt课件6ppt课件6ppt课件7ppt课件7ppt课件7ppt课件7ppt课件8ppt课件8ppt课件8ppt课件8ppt课件9ppt课件9ppt课件9ppt课件9ppt课件10ppt课件10ppt课件10ppt课件10ppt课件11ppt课件11ppt课件11ppt课件11ppt课件自聚焦光纤12ppt课件自聚焦光纤12ppt课件自聚焦光纤12ppt课件自聚焦光纤12ppt课件两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散13ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt课件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt课件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt课件TE模的特征方15ppt课件15ppt课件15ppt课件15ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。在圆周方向场量呈sinm

或cos

m

驻波分布，m是沿圆周方向出现最大值的对数。m=0对应子午光线。沿z轴呈行波状态，波的相位常数为。在包层内沿半径方向呈渐消场，用变态贝塞尔函数描述，以保证电磁波能量集中在纤芯和边界面附近。在圆周方向场量分布和纤芯内相同，以保证满足界面边界条件。具有表面波特性。否则成为辐射波而不是导波。16ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内16ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内16ppt课件纵向分量导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=0EH模HE模17ppt课件导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单模传输条件0<V<2.40518ppt课件导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单19ppt课件19ppt课件19ppt课件19ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义20ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义20ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义20ppt课件LPmLPmn模的功率分布21ppt课件LPmn模的功率分布21ppt课件LPmn模的功率分布21ppt课件LPmn模的功率分布21p两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散22ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起23ppt课件光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起23ppt课件光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起23ppt课件光纤色散分类24ppt课件光纤色散分类24ppt课件光纤色散分类24ppt课件光纤色散分类24ppt课件

光纤的种类G.652光纤：常规光纤G.653光纤：零色散位移单模光纤G.654光纤：截止波长位移单模光纤G.655光纤：非色散位移单模光纤25ppt课件光纤的种类25ppt课件光纤的种类25ppt课件26ppt课件26ppt课件26ppt课件26ppt课件自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（SPM）27p自相位调制（SPM）28ppt课件自相位调制（SPM）28ppt课件自相位调制（SPM）28ppt课件自相位调制（SPM）28p两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散29ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的30ppt课件2ppt课件30ppt课件2ppt课件31ppt课件3ppt课件31ppt课件3ppt课件32ppt课件4ppt课件32ppt课件4ppt课件33ppt课件5ppt课件33ppt课件5ppt课件34ppt课件6ppt课件34ppt课件6ppt课件35ppt课件7ppt课件35ppt课件7ppt课件36ppt课件8ppt课件36ppt课件8ppt课件37ppt课件9ppt课件37ppt课件9ppt课件38ppt课件10ppt课件38ppt课件10ppt课件39ppt课件11ppt课件39ppt课件11ppt课件自聚焦光纤40ppt课件自聚焦光纤12ppt课件自聚焦光纤40ppt课件自聚焦光纤12ppt课件两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散41ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的TE模的特征方程TM模的特征方程42ppt课件TE模的特征方程TM模的特征方程14ppt课件TE模的特征方程TM模的特征方程42ppt课件TE模的特征方43ppt课件15ppt课件43ppt课件15ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。在圆周方向场量呈sinm

或cos

m

驻波分布，m是沿圆周方向出现最大值的对数。m=0对应子午光线。沿z轴呈行波状态，波的相位常数为。在包层内沿半径方向呈渐消场，用变态贝塞尔函数描述，以保证电磁波能量集中在纤芯和边界面附近。在圆周方向场量分布和纤芯内相同，以保证满足界面边界条件。具有表面波特性。否则成为辐射波而不是导波。44ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内16ppt课件纵向分量Ez和Hz的特点：在纤芯内44ppt课件纵向分量导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=0EH模HE模45ppt课件导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=导波模的特征方程TE模Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单模传输条件0<V<2.40546ppt课件导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单导波模的截止参数和单模传输条件截止条件对HE11模是主模式单47ppt课件19ppt课件47ppt课件19ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义48ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义20ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义48ppt课件LPmLPmn模的功率分布49ppt课件LPmn模的功率分布21ppt课件LPmn模的功率分布49ppt课件LPmn模的功率分布21p两种理论：几何光学理论模式理论四种介质：均匀平板波导渐变平板波导阶跃光纤梯度光纤影响光信号传输的三大因素：损耗色散非线性两类器件：光无源器件光有源器件偏振模色散50ppt课件两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的两种理论：几何光学理论四种介质：均匀平板波导影响光信号传输的光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起51ppt课件光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起23ppt课件光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起51ppt课件光纤色散分类52ppt课件光纤色散分类24ppt课件光纤色散分类52ppt课件光纤色散分类24ppt课件

光纤的种类G.652光纤：常规光纤G.653光纤：零色散位移单模光纤G.65