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2ppt课件2ppt课件3ppt课件3ppt课件4ppt课件4ppt课件5ppt课件5ppt课件6ppt课件6ppt课件7ppt课件7ppt课件8ppt课件8ppt课件9ppt课件9ppt课件10ppt课件10ppt课件11ppt课件11ppt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15ppt课件15ppt课件纵向分量纵向分量Ez 和和 Hz的特点：的特点：1.在纤芯内在纤芯内1)沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。沿半径方向场量呈驻波分布，用贝塞尔函数描述。2)在圆周方向场量呈在圆周方向场量呈sin m 或或 cos m 驻波分布，驻波分布，m是沿是沿圆周方向出现最大值的对数。圆周方向出现最大值的对数。3)m=0 对应对应子午光线子午光线。4)沿沿z轴呈行波状态，波的相位常数为轴呈行波状态，波的相位常数为。2.在包层内在包层内1)沿半径方向呈渐消场，用变态贝塞尔函数描述，以保证电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。磁波能量集中在纤芯和边界面附近。2)在圆周方向场量分布和纤芯内相同，以保证满足界面边界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。条件。3)具有表面波特性。否则成为辐射波而不是导波。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课件导波模的特征方程导波模的特征方程TETE模模 E Ez z=0=0、m=0m=0TMTM模模H Hz z=0=0、m=0m=0EHEH模模HEHE模模17ppt课件导波模的特征方程TE模 Ez=0、m=0TM模Hz=0、m=导波模的截止参数和单模传输条件导波模的截止参数和单模传输条件截止条件截止条件对对HE11模模是主模式是主模式单模传输条件单模传输条件 0V2.40518ppt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19ppt课件19ppt课件LPLPmnmn的模式序号的模式序号m m、n n有明确的物理意义有明确的物理意义20ppt课件LPmn的模式序号m、n有明确的物理意义20ppt课件LPLPmnmn模的功率分布模的功率分布21ppt课件LPmn模的功率分布21ppt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光纤损耗主要由本征吸收、瑞利散射、杂质吸收引起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课件光纤色散分类光纤色散分类24ppt课件光纤色散分类24ppt课件 光纤的种类光纤的种类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26ppt课件26ppt课件自相位调制（自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（SPM）27ppt课件自相位调制（自相位调制（SPM）28ppt课件自相位调制（SPM）28ppt课件