少模光纤散射特性研究

发布时间：2024-03-12 23:42

　　随着通信技术的飞速发展,尤其是近年来互联网+、宽带中国的提出以及5G建设的不断推进,使全球网络对带宽的需求不断飙升,单模光纤的通信容量已经逐渐逼近其香农极限。基于少模光纤的模分复用技术因其能够支持多个正交模式并行传输,可以成倍扩大系统容量受到了光学工作者的关注。光散射是少模光纤本身的特性,少模光纤中的光散射会影响模分复用系统性能,其中瑞利散射是造成少模光纤各空间模式损耗的主要原因,受激布里渊散射限制了各个空间模式的入射功率。因此,研究少模光纤各空间模式瑞利散射和受激布里渊散射特性是一件很重要的工作。这对于量化损伤与少模光纤参数之间关系、优化设计少模光纤结构,改善模分复用系统传输性能等方面具有重要意义。本文紧紧围绕少模光纤中的瑞利散射和受激布里渊散射特性,在深入研究少模光纤中的背向瑞利散射理论及少模光纤中布里渊散射理论的基础上,分别对少模光纤背向瑞利散射和受激布里渊散射阈值测量进行了深入的研究。本文具体工作如下:首先利用光波导理论对少模光纤的模式理论和模式之间的正交性进行了详细的推导,给出光纤中低阶线性偏振模式的截止频率以及模态仿真图,介绍了光纤中的模式耦合和光纤中存在的三种散射。接着分...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1光纤结构示意图

光纤的模式理论，光纤中的模式耦合以及光纤中的光散射现象。少模光纤及光纤中的模式.1光纤的分类光纤是一种引导光沿特定方向传播的圆柱状导波组织，光纤的典型结构轴圆柱体如图2.1所示。半径为a的介质圆柱称为纤芯，其折射率为1n同轴的外半径为b的介质圆筒称为包层，折射率为2n....

图2.2光纤横截面及分析光纤建立坐标系示意图

2.2光纤横截面及分析光纤建立坐标系示，光波的电场强度E和磁场强度H可以写rrφφzzEeEeEeE···············rrzzeHeHeHH··············方向传播的正弦波的形态存在，则zE和H022202....

图2.4各低阶模的模场分布

算光纤的归一化频率V，可以得到光纤能够传输的模式数量。又因22UW，W0，所以ccVU，对于LP01模，因为它的0CV，没有截率，所以它可以在所有的光纤中传输。部分低阶模的截止频率如表2.1所场仿真图如图2.4所示。表2.1各低阶模式的截止....

图2.6光纤中的散射光谱分布

图2.6光纤中的散射光谱分布是由光纤制造工艺不完善造成介质密度不均匀引起介质弹性散射。瑞利散射光的波长与入射光的波长一样，散射，同时与入射光频率的四次方成正比。瑞利散射是光纤中如此，它的强度也大约只有入射光强度的千分之一。在传利散射是造成光纤损耗的主要原因。背向瑞利散射功率可....

本文编号：3926914