已知阶跃型光纤，纤芯半径为10μm, 纤芯折射率，包层折射率，工作信号波长λ=1.31μm。求

2021-12-06 19:00:27 6651℃ JOHN

已知阶跃光纤中，纤芯折射率n1=1.50，包层折射率n2=1.48，试计算光纤的数值孔径NA. 过程加答案.

若从空气射入，空气的折射率n=1.则NA＝√（n1²-n2²）=n1√2△＝0.173其中△≈(n1-n2)/n1

例如：

根据单模光纤归一化常数V=2πa√(n1^2-n2^2)/λ=2.4时，是单模传输，

解得半径a=2.4λ/2π√(n1^dao2-n2^2)=2.4*1.310*10^-6/2*3.14√(1.48^2-1.478^2)=65.02*10^-6

所以纤芯半径是65微米。

数值孔径：N.A.=√(n1^2-n2^2)=0.07691

光纤端面允许最大入射角sinφ=N.A.=0.07691

所以输入角为：4.41°

扩展资料：

光纤的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大，则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看，NA越大越好，因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。

因此，在光纤通信系统中，对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去，应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。

参考资料来源：百度百科-光纤数值孔径

(1)保证单模传输=〉Vc=2*pi/lamda*a*n1*[(2Δ)^0.5]<2.405

lamda=1310nm,n1=1.50,Δ=0.5%

代入得

a<3343nm.

(2)Vc=2*pi/lamda*a*n1*[(2Δ)^0.5]<2.405

lamda=1310nm,n1=1.50,a=5um

代入得

Δ=(n1^2-n2^2)/(2*n1^2)=0.5-n2*n2/4.5<0.002235

n2>1.4966

非金属加强构件，自承式，铝-聚乙烯粘结护层的通信室外光缆，包括36芯模场直径/包层直径为10/125um的二氧化硅系单模光纤，且在1.31um波长上，光纤的损耗不大于2.0dB/km,模式带宽不小于800MHZ.KM，光缆的适用温度范围为-20°C到+60°C

1，Δ=(n1-n2)/n12,带入上面算不就行了3，Vamp;gt;[2pia(n1*n1-n2*n2)1/2]/λ;单模光纤一般是0amp;lt;Vamp;lt;2.4054,N=0.5(pi*D*NA/λ)*(pi*D*NA/λ)

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