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光纖的重要參數
來源： 日期：2013-10-31 15:01:31 人氣：標簽：
光纖的重要參數主要有光纖芯徑、光纖的數值孔徑和波長。
(1)光纖芯徑(2a)
光纖纖芯直徑為2a，這是光波導的幾何尺寸。一般來說芯徑越大，集光效應就越好，越有利于遠距離傳輸。但是，過大的芯徑也會帶來一些負面的影響，如模式不容易控制和成本的增加等。那么芯徑多大合適呢，經過國際上各國專家討論共同制定了ccitt的有關標準。
多模光纖的芯徑和包層的尺寸應為50um/125μm，單模光纖的芯徑應小于或等于10μm，包層直徑也是125μm。
(2)光纖的數值孔徑
從光源入射到光纖端面上的光，雖說一部分能進入光纖端面，但不一定能在光纖中傳播，只有滿足了一定條件的光才能在光纖中發生全反射而傳輸到遠方。
即光纖的導光特性是基于光射線在纖芯與包層界面上的全反射，從而使光線限定在纖芯中傳播的。
在下圖中，光線是從空氣中以入射角φ射入光纖（石英）端面的，空氣折射率，no=1，介質（石英）折射率n≈1.5，即光線從低折射率介質（空氣）向高折射率介質（石英）傳播。因此，光線射入光纖端面時入射角φ總大于折射角φ。
若使光線在纖芯與包層界面上全反射而完全限制在光纖內傳播，必須使光線在纖芯一包層界面上的入射角θ大于臨界角β，即：
理論分析表明，相應于全反射的臨界角β的入射臨界角φo反映了光纖集光能力的大小，稱為數值孔徑角。凡角度在φo。以內的入射光線均可在光纖內傳播，定義入射臨界角φo的正弦為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑是由光纖本身來決定的，它只與纖芯、包層的折射率有關，與光源無關。光纖的數值孔徑表示光纖接收入射光的能力。
數值孔徑越大，入射臨界角φo越大，則光纖接收光的能力也越強。從立體的觀點來看，2φo是一個圓錐，從光源發出的光中只有入射在該圓錐內的光才能在光纖中形成全反射從而向前傳播。所以，從增加進入光纖的光功率的觀點來看，數值孔徑越大越好，但隨之而來的不足之處是，光纖的多模畸變（色散）也因數值孔徑的加大而加大，這將影響光纖的帶寬。
上面介紹的是光波在均勻介質中的傳播情況。如果介質是非均勻的，可以把纖芯分割成無數個同心圓，每兩個圓之間的折射率可以看作是均勻的，那么光在這種介質中傳播時，將會不斷發生折射，形成正弦波形的軌跡。
(3)波長
光波也是電磁波的一種，其波長在微米級，頻率為1014hz數量級。目前使用的光纖大多工作在800～1800nm，而1310nm和1550nm是兩個低損耗的窗口區，人們使用的光纖的工作波長大多工作在這兩個特性波長的附近。
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