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1、阶跃型光纤射线分析本节内容u时延差u锥形光纤u光纤弯曲u光纤端面倾斜子午线和子午面p子午面：子午面：指光纤轴线所在的平面。p子午光线：子午光线：光线在光纤中传播时，始终在同一个包含光纤轴线的平面内。p特点：特点：子午光纤在光纤中形成TE或TM模。p斜光线斜光线:光线的传播轨迹不在一个固定的平面内，并且不与光纤的轴线相交。p特点：特点：不通过光纤轴线且不在同一平面内传播的偏射光线。它们的电场或磁场包含Ez或Hz分量，因此在光纤中形成的模式既不是TE也不是TM模式，而是一种混合模式。子午线和子午面1、时延差时延：某一条子午射线在纤芯中传输单位长度所需要的时间，称为时延，用 表示。n1 1n2 21
2、、时延差n1 1n2 2时延差：不同角度入射的光线在进入光纤后的轴向速度不相等，到达轴线上另一点的时间也不相等。n1 1n2 2最大时延差：1、时延差制作工艺，光纤粗细不均。应避免；为某种需要，光纤作成锥体状（锥形光纤）。提高光源与光纤的耦合效率；有利于光束耦合到与锥形光纤输出端对接的光纤中去。2、光线在几种特殊形状光纤中的传播d1d2 1 2 u 小口径端对着入射光光在光纤传播，每次在芯包界面反射角随反射次数增加越来越大，光传播方向越来越平行轴，利于光束耦合到与锥状光纤输出端对接光纤中。锥形光纤输入端对着光源（锥形光纤输入端对着光源（激光二极管激光二极管LDLD或或发光二极管发光二极管LDL
3、D），加锥状光纤，），加锥状光纤，光源光源与光纤与光纤耦合效率。耦合效率。2、光线在几种特殊形状光纤中的传播锥形光纤入入射射角角入射光入射光线线u 宽口径对着来光方向光线从端面进光纤，入射到纤芯与包层界面反射角，随发射次数增加越来越小，最终入射角临界角侧面射出，无法达光束向前传播目的。2、光线在几种特殊形状光纤中的传播弯曲两类：p有意。必需；p制造，成缆，施工引起微弯。从直进入弯，法线方向变，光线在纤芯与包层界面入射角 变小，2、光线在几种特殊形状光纤中的传播弯曲大，临界角，光从侧面逸出。避免弯曲曲率半径过小（弯曲过大）3、光纤弯曲AN 0 1 n0n1n2O /2-B光线以 0入射，折射角 1 4、光纤端面倾斜光纤的数值孔径：