芯中央开场向外随径向距离增加而逐渐减小,而在包层中折射
率保持不变。
阶跃折射率光纤
渐变折射率光纤
n (r)
n (r)
纤芯
n 1
n 2
折射率分布
包层
r (a )
r (b )
阶跃型:光纤纤芯的折射率分布各点均匀一致,称为多模光纤。
梯度型:折射率呈聚焦型,即在轴线上折射率最大,离开轴线那么逐步降 低,至纤芯区的边沿时,降低到与包层区一样。
siin n n 1 0 1 n n 1 2sirn 2 n 1 0 n 1 2 n 2 2s2 in r
n0为入射光线AB所在空间的折射率,一般为空气,故n0≈1,nl为纤芯折 射率,n2为包层折射率。当n0=1时
siinn1 2n2 2si2n r
当θr=90º的临界状态时,θi=θi0
〔2〕 按传播模式的多少分类
单模光纤:通常是指阶跃型光纤中的纤芯尺寸很小(通常 仅几微米)、光纤传播的模式很少、原那么上只能传送一种 模式的光纤(通常是芯径很小的低损耗光纤)。这类光纤传输 性能好(常用于干预型传感器),制成的传感器较多模传感器有 更好的线性、更高的灵敏度和动态测量范围。但单模光纤由 于纤芯太小、制造、连接和耦合都很困难。
3. 传播损耗
损耗原因:光纤纤芯材料的吸收、散射,光纤弯曲处的 辐射损耗等的影响。传播损耗〔单位为dB〕
Aa l 10g1I0 I
l—光纤长度; a—单位长度的衰减; I0—光导纤维输入端光强; I—光导纤维输出端光强。
与光纤耦合的电光与光电转换器件
实现电光转换的元件通常是发光二极管 或激光二极管。
光的全反射
当减小入射角时,进入介质2的折射光与分界面的夹角将 相应减小,将导致折射波只能在介质分界面上传播。对这