单模光纤数值孔径的测量 (2).ppt

单模光纤数值孔径的测量实验目的：实验原理：所以纤芯的折射率略高于包层的折射率，目的在于使进入光纤的光有可能全部限制在纤芯内部传输。由于石英玻璃质地脆、易断裂，为保护光纤不受损害，提高抗拉度，一般需要在裸光纤外面有加强和保护作用的树脂涂层。

通常设光纤纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2,纤芯和包层的相对折射率差(n1-n2)/n1,一般单模光纤为0.3%~0.6%，多模光纤为1%~2%。

光纤的分类：（2）多模阶跃折射率光纤

多模阶跃折射率光纤折射率分布和单模光纤一样，纤芯直径为50~180um，包层直径为125um，如50/125（欧洲标准），62.5/125（美国标准）。光线以折射形状沿着纤芯中心轴方向传播。（3）多模梯度折射率光纤
在纤芯中心轴线上折射率最大为n1，沿着径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2，这样光纤纤芯直径一般为50um。光线以正弦形状沿着纤芯中心轴方向传播。

(4)还有一些特殊光纤，如医疗和低速网络中使用的光纤，参数为100/140和200/230，以及98/1000规格的塑料光纤。
光纤的数值孔径：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。光纤的数值孔径：（2）远场强度有效数值孔径NAeff
远场强度有效数值孔经定义为光纤远场辐射图上光强下降到最大值5%处的半张角的正弦值。一般对于幂次分布的折射率抛面的光纤，有如下关系：
其中，g为折射率分布指数；为与n有关的比例系数（表12.1）给出了g不同的取值kg的值。实验简介图：
实验仪器实验步骤：注意事项：数据处理感想：ThankYou！