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光纤光缆的基本原理

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2018/01/25 浏览次数：

        光纤传输基于可用光在两种介质界面发生全反射的原理。突变型光纤,n1为纤芯介质的折射率，n2为包层介质的折射率,n1大于n2，进入纤芯的光到达纤芯与包层交界面（简称芯-包界面）时的入射角大于全反射临界角c时,就能发生全反射而无光能量透出纤芯，入射光就能在界面经无数次全反射向前传输。原来
        当光纤弯曲时，界面法线转向，入射角度小，因此一部分光线的入射角度变得小于c而不能全反射。但原来入射角较大的那些光线仍可全反射，所以光纤弯曲时光仍能传输，但将引起能量损耗。通常，弯曲半径大于50～100毫米时,其损耗可忽略不计。微小的弯曲则将造成严重的微弯损耗。
        人们常用电磁波理论进一步研究光纤传输的机制，由光纤介质波导的边界条件来求解波动方程。在光纤中传播的光包含有许多模式，每一个模式代表一种电磁场分布，并与几何光学中描述的某一光线相对应。光纤中存在的传导模式取决于光纤的归一化频率值式中NA为数值孔径，它与纤芯和包层介质的折射率有关。ɑ为纤芯半径，为传输光的波长。光纤弯曲时，发生模式耦合，一部分能量由传导模转入辐射模，传到纤芯外损耗掉。
        性能：光纤的主要参数有衰减、带宽等。

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