漸變光纖的色散特性和功率特性的矢量法分析.pdf

1、本文從光纖傳輸?shù)幕纠碚摮霭l(fā)，分別將具有各向同性包層和各向異性包層的漸變光纖作為研究對(duì)象，在弱漸變條件的假定下，采用矢量場(chǎng)法嚴(yán)格求解了有限芯徑拋物型弱漸變光纖的邊值問題，導(dǎo)出了兩類光纖各傳導(dǎo)模式形式簡(jiǎn)潔且精確度高的特征方程和截止頻率表達(dá)式。對(duì)于具有各向同性包層的弱漸變光纖，引入了介電比，分析了該類光纖的截止頻率對(duì)介電比的依賴關(guān)系，同時(shí)給出了歸—化截止頻率隨介電比的變化曲線，對(duì)給定的弱漸變拋物型光纖，只要求得介電比，即可由曲線直接差得各傳

2、導(dǎo)模式得截止頻率；對(duì)于具有各向異性包層而纖芯為弱漸變的光纖，則利用包層的軸向與橫向的介電常數(shù)比分析了此類光纖的色散特性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)以單軸晶體為包層，纖芯為各向同性非均勻材料的光纖的功率傳輸特性進(jìn)行了分析，給出了混合比(正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度兩者的軸向分量之比)隨歸—化頻率的變化曲線，同時(shí)針對(duì)基模討論了包層的軸向與橫向的介電常數(shù)比對(duì)光纖截面上功率分布的影響，發(fā)現(xiàn)該比值對(duì)功率分布的低頻情況影響顯著，而對(duì)高頻情況則影響很小，由此可知當(dāng)此

3、種結(jié)構(gòu)的光纖用做單模光纖時(shí)，選用介電常數(shù)比較大的包層材料有利于提高傳輸效率。 本論文的創(chuàng)新之處在于：第一，對(duì)芯徑有限的弱漸變折射率光纖，采用完整而嚴(yán)格的矢量場(chǎng)分析法，在弱導(dǎo)與弱漸變條件下，給出了較高精度的解析解。第二，對(duì)于具有各向同性包層的弱漸變光纖，引入了介電比，找到了精度高且形式簡(jiǎn)潔的截止頻率對(duì)折射率參數(shù)的依賴關(guān)系；第三，對(duì)于具有各向異性包層的弱漸變光纖，首次通過包層的軸向與橫向的介電常數(shù)比分析了該類光纖的色散和功率特性。總