单模光纤数值孔径的测量课件.ppt

关于单模光纤数值孔径的测量
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实验目的：


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实验原理：
1. 光纤的结构图
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光纤的结构：
光纤（Optical Fiber）是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。
纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。
包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。
设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
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光纤的分类：
（1）单模光纤（single mode fider,SMF ）
单模光纤纤芯折射率n1保持不变,包层折射率为n2，纤芯与包层界面有一个折射率突变或阶跃。纤芯直径只有8~10um,包层直径为125um，写成8/125,9/125等形式。光线以直线形状沿着纤芯中心轴线方向传播，这种光纤只能传输一个模式。
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光纤的分类：
（2）多模阶跃折射率光纤（step index fiber,SIF）
多模阶跃折射率光纤折射率分布和单模光纤一样，纤芯直径为50~180um，包层直径为125um，如50/125（欧洲标准）， （美国标准）。光线以折射形状沿着纤芯中心轴方向传播。
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光纤的分类：
（3）多模梯度折射率光纤(graded index fiber,GIF)
在纤芯中心轴线上折射率最大为n1，沿着径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2，这样光纤纤芯直径一般为50um。光线以正弦形状沿着纤芯中心轴方向传播。
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光纤的分类：
(4) 还有一些特殊光纤，如医疗和低速网络中使用的光纤，参数为100/140和200/230，以及98/1000规格的塑料光纤。
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图 
(a) 多模阶跃折射率光纤； (b) 多模梯度折射率光纤； （c） 单模光纤
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光纤的数值孔径：
数值孔径NA 　　光纤数值孔径（NA）是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是表征光纤和光源、光检测器及其它光纤耦合时的耦合效率的重要参数，同时对连接损耗、微弯损耗以及衰减温度特性、传输带宽等都有影响。。
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