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光纤的导光原理是什么

来源:艾特贸易2017-09-18

简介光在光纤中的传输理论十分复杂,涉及电磁场理论、波动光学理论、甚至量子场论方面的知识。为了便于理解,我们从几何光学的角度来讨论光纤的导光原理,把光波看作成为一条光线

    光在光纤中的传输理论十分复杂,涉及电磁场理论、波动光学理论、甚至量子场论方面的知识。为了便于理解,我们从几何光学的角度来讨论光纤的导光原理,把光波看作成为一条光线来处理比较直观易懂。

   (1)光在阶跃光纤中的传播。从光的传播轨迹了解光的全反射原理,可以画出光在阶跃光纤中的传播轨迹,即按“之”字形传播及沿纤芯与包层的分界面掠过,如图3-1所示。

光在阶跃光纤中传播

    3-1    光在阶跃光纤中传播

   (2)光在渐变光纤中的传播渐变光纤的折射率分布是在光纤的轴心处最大,而沿剖面径向的增加而折射率逐渐变小。光在渐变光纤中的传播如图3-2所示。

光在渐变光纤中的传播

    3-2    光在渐变光纤中的传播

   (3)光在单模光纤中的传播。光在单模光纤中的传播轨迹,简单地讲是以平行于光纤轴线的形式以直线方式传播,如图3-3所示。

光在单模光纤中的传播

    3-3    光在单模光纤中的传播

    这是因为在单模光纤中仅以一种模式(基模)进行传播,而高次模全部截止,不存在模式色散。平行于光轴直线传播的光线代表传播中的基模。