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    光纖光纜的基本原理

    光纖傳輸基于可用光在兩種介質(zhì)界面發(fā)生全反射的原理。突變型光纖,n1為纖芯介質(zhì)的折射率,n2為包層介質(zhì)的折射率,n1大于n2,進(jìn)入纖芯的光到達纖芯與包層交界面(簡(jiǎn)稱(chēng)芯-包界面)時(shí)的入射角大于全反射臨界角c時(shí),就能發(fā)生全反射而無(wú)光能量透出纖芯,入射光就能在界面經(jīng)無(wú)數次全反射向前傳輸。原來(lái)

    當光纖彎曲時(shí),界面法線(xiàn)轉向,入射角度小,因此一部分光線(xiàn)的入射角度變得小于c而不能全反射。但原來(lái)入射角較大的那些光線(xiàn)仍可全反射,所以光纖彎曲時(shí)光仍能傳輸,但將引起能量損耗。通常,彎曲半徑大于50~100毫米時(shí),其損耗可忽略不計。微小的彎曲則將造成嚴重的微彎損耗。

    人們常用電磁波理論進(jìn)一步研究光纖傳輸的機制,由光纖介質(zhì)波導的邊界條件來(lái)求解波動(dòng)方程。在光纖中傳播的光包含有許多模式,每一個(gè)模式代表一種電磁場(chǎng)分布,并與幾何光學(xué)中描述的某一光線(xiàn)相對應。光纖中存在的傳導模式取決于光纖的歸一化頻率值式中NA為數值孔徑,它與纖芯和包層介質(zhì)的折射率有關(guān)。ɑ為纖芯半徑,為傳輸光的波長(cháng)。光纖彎曲時(shí),發(fā)生模式耦合,一部分能量由傳導模轉入輻射模,傳到纖芯外損耗掉。

    性能:光纖的主要參數有衰減、帶寬等。

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