塑料光纤传输特性的研究

论文摘要

本文对塑料光纤在弯曲状态下的传输特性以及塑料光纤的色散进行了研究。分析了塑料光纤弯曲损耗产生的物理机制和模式耦合对色散的影响。根据理论分析,结合实验对塑料光纤弯曲损耗及磁场对弯曲损耗的影响进行了研究;模拟分析了模式耦合及数值孔径对塑料光纤色散的影响。理论分析和实验结果表明塑料光纤弯曲半径的变化引起了折射率轮廓的变化,同时改变了一定长度内光纤数值孔径,从而光纤中传导模数量变化,对应于光纤输出端光强度变化,产生损耗;磁场对弯曲损耗的影响很微弱;通过分析和模拟,研究了数值孔径对模间色散的影响且结合弯曲损耗特性,计算出了较适合短距离传输的阶跃型塑料光纤数值孔径的范围。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 塑料光纤的发展历程
• §1.2 塑料光纤的应用及应用标准
• §1.3 本论文的主要研究工作和意义
• 第二章 塑料光纤的结构和性能
• §2.1 塑料光纤的传输原理
• §2.2 POF的材料
• §2.3 几种网络传输媒质的比较
• §2.4 本章小结
• 第三章 弯曲塑料光纤特性的理论分析
• §3.1 弯曲损耗产生的物理机制
• §3.2 弯曲POF的等效折射率
• §3.3 弯曲POF的数值孔径
• §3.4 弯曲POF的出射光锥
• §3.5 弯曲POF的传导模
• §3.6 本章小结
• 第四章 塑料光纤弯曲损耗的实验研究
• §4.1 POF弯曲损耗的表达式
• §4.2 POF弯曲损耗的实验装置
• §4.3 实验结果和讨论
• §4.4 磁场对塑料光纤传输损耗的影响
• §4.5 本章小结
• 第五章 塑料光纤色散的理论分析和模拟
• §5.1 色散的物理机制
• §5.2 射线法分析SI-POF的色散
• §5.3 WKB法分析SI-POF的色散
• §5.4 NA与模式色散及损耗关系的数值模拟和分析
• §5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献