單模與多模光纖耦合器的光束合波

根據(jù)不同的泵浦方式,對多模光纖放大器運用多模速率方程組,采用四階龍格-庫塔法數(shù)值計算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信號光在光纖放大器中的傳輸、放大行為,并研究了在光纖放大器光纖長度有微小變化(mm量級)的情況下,輸出光的光束質(zhì)量與光纖長度的關(guān)系。結(jié)果表明:輸出信號光的光束質(zhì)量因子隨光纖長度微小變化而呈準周期變化,周期與信號光耦合入光纖放大器的本征模式間的傳播常數(shù)差有關(guān)。

現(xiàn)有的光纖耦合器在作為分波器使用時具有較低的插入損耗,在作為合波器時插入損耗較大,為實現(xiàn)低損耗合波目的,提出一種由單模與多模光纖共同構(gòu)成的混合型光纖耦合器。利用耦合波方程理論分析其工作原理,計算機模擬其耦合過程。采用熔錐法制作工藝,完成單模與多模光纖耦合器的制作,實驗結(jié)果與理論模擬相吻合;該器件單模到多模光纖的耦合效率、多模到多模光纖的耦合效率均在90%以上,實現(xiàn)了兩路光束的功率合波。作為低插入損耗合波器件可廣泛應(yīng)用于光通信以及雙包層光纖激光器抽運光的注入。

由于多模光纖的纖芯直徑遠大于單模光纖的纖芯直徑,且多模光纖的數(shù)值孔徑也大于單模光纖的數(shù)值孔徑,因此多單模轉(zhuǎn)換效率極低。為了提高多模光纖到單模光纖的耦合效率,采用自聚焦透鏡對從多模光纖出射的光束進行匯聚,使其半徑大小盡量與單模光纖的芯徑大小相匹配,然后再利用球透鏡來減小被匯聚過的光束的發(fā)散角,在不考慮各種連接損耗的前提下,通過zemax來求解多模光纖到單模光纖的耦合效率。采用這種新型組合透鏡耦合的方法可以極大提高多單模耦合的耦合效率,其最高耦合效率可達到38.7%。因此,這種組合透鏡法是可行的。

文中提出了一種實現(xiàn)半導(dǎo)體激光器和多模光纖耦合的實用化方法。用一段直徑為600μm的裸石英光纖代替柱透鏡對半導(dǎo)體激光器輸出光束進行準直整形;用半球端光纖對光束進行聚焦后直接實現(xiàn)和光纖耦合,來代替聚焦透鏡和光纖耦合的環(huán)節(jié)。研究表明:采用該方法耦合效率在80.0%左右,同時最大程度解決了使用柱透鏡和聚焦透鏡的組合透鏡耦合系統(tǒng)時存在的調(diào)試與封裝困難的問題,且工藝穩(wěn)定,因而有著廣泛的應(yīng)用前景。

多模光纖 (3)

空間光-單模光纖耦合的關(guān)鍵技術(shù)是怎樣確保耦合系統(tǒng)中光纖的準確定位。基于電磁場模場匹配理論,討論了光纖偏移對空間光-單模光纖耦合效率的影響,結(jié)果顯示耦合效率隨著光纖偏移的增大顯著下降。采用光纖調(diào)整架以及微透鏡光纖可以顯著改善耦合效率,討論結(jié)果有助于空間光-單模光纖耦合器件的優(yōu)化設(shè)計。

多模光纖 多模光纖 多模光纖容許不同模式的光于一根光纖上傳輸，由于多模光纖的芯徑較大，故可使用較為廉 價的耦合器及接線器，多模光纖的纖芯直徑為50μm至100μm。 目錄 分類 對比 多模光纖產(chǎn)品選用指南 多模光纖的應(yīng)用潛力 1.九十年代所占市場 2.七十年代崛起后 3.特點 4.“62.5”的興衰和“50”的崛起 5.“62.5”優(yōu)勢 6.后續(xù)發(fā)展 7.802.3出臺的影響 8.“新一代多模光纖” 1.新一代類型 2.新一代多模光纖光源 3.新一代多模光纖的帶寬 4.光源的注入 1.介紹 2.①偏置注入 3.②中心注入 展開 分類 對比 多模光纖產(chǎn)品選用指南 多模光纖的應(yīng)用潛力 1.九十年代所占市場 2.七十年代崛起后 3.特點 4.“62.5”的興衰和“50”的崛起 5.“62.5”優(yōu)勢 6.后續(xù)發(fā)展 7.802.3出臺的影響 8

多模光纖電纜容許不同光束于一條電纜上傳輸，由于多模光纜的芯徑較大，故可使用 較為廉宜的偶合器及接線器，多模光纜的光纖直徑為50μm至100μm。 基本上有兩種多模光纜，一種是梯度型（graded）另一種是引導(dǎo)型（stepped）， 對于梯度型（graded）光纜來說，芯的折光系數(shù)（refractionindex)于芯的外圍最小 而逐漸向中心點不斷增加，從而減少訊號的振模色散，而對引導(dǎo)型（steppedinder） 光纜來說，折光系數(shù)基本上是平均不變，而只有在色層（cladding）表面上才會突然 降低引導(dǎo)型（stepped）光纜一般較梯度型（graded）光纜的頻寬為低。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 上，最受歡迎的多模光纜為62.5/125，62.5/125意指光纜芯徑為62.5μm而色層（cl adding）直徑為125μ

運用模式耦合理論和穩(wěn)態(tài)速率方程組,對含有抑制高階模輸出的光纖濾波器的多模光纖放大器的光束質(zhì)量進行了分析.分析結(jié)果表明:對于含有光纖濾波器的多模光纖放大器,總的說來,其光束m2因子明顯低于不含有濾波器時的情況,這表明了前者輸出的光束質(zhì)量更好.結(jié)果說明了,在多模光纖放大器系統(tǒng)中設(shè)置一個光纖濾波器可以有效地改進光束質(zhì)量.

本文在分析相干光激勵下多模光纖束的輻射特性的基礎(chǔ)上,提出了以多模光纖束產(chǎn)生的激光散斑場作為物體照明光波和參考光波的散斑場全息照相理論和實驗技術(shù),給出了與理論相一致的實驗結(jié)果,同時也討論了散斑全息照相在全息干涉計量中的應(yīng)用.

單模光纖與多模光纖的對比 作者：鍋頭 單模光纖多模光纖 中心玻璃芯很細，芯徑一般為9或10μm。芯徑較大，纖芯直徑為50μm至100μm。 可用較為廉價的耦合器及接線器。 傳輸距離較長，根據(jù)目前的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備 來看，可以傳輸20~100km，理論上能達 到120公里。由于損耗小，傳輸長，光纖 主干布線大多用單模。 傳輸距離較短，最多傳輸5km。多用于較 短范圍內(nèi)的布線。 單模光纜價格比多模光纜便宜一些，但是 光電轉(zhuǎn)換設(shè)備價格比多模較貴，所以整體 而言單模的總體價格要偏高些。 多模光纖布線總體價格要偏低。 色散小，損耗小。色散大，損耗大。 只能傳一種模式光信號。可以傳多種模式光信號。 使用激光二極管（ld）作為發(fā)光設(shè)備。使用發(fā)光二極管（led）作為發(fā)光設(shè)備。 通常用于連接辦公樓之間或地理分散更 廣的網(wǎng)絡(luò)。 通常用于同一辦公樓或距離先對較近的區(qū) 域內(nèi)的網(wǎng)

深圳凱祺瑞科技有限公司-http://www.***.*** 多 模 光 纖 與 單 模 光 纖 深圳凱祺瑞科技有限公司-http://www.***.*** 1什么是單模與多模光纖？他們的區(qū)別是什么？ 單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類──多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我 們知道，光是一種頻率極高（3×1014hz）的電磁波，當它在光纖中傳播時，根據(jù)波動光學(xué)、 電磁場以及麥克斯韋式方程組求解等理論發(fā)現(xiàn)： 當光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長時，光在光纖中會以幾十種乃至幾百種傳播模式 進行傳播，如tmmn模、temn模、hemn模等等（其中m、n=0、1、2、3、??）。 其中he11模被稱為基模，其余的皆稱為高次模。 1）多模光纖 當光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠遠大于光波波長時（約1μm），光纖中會存 在著幾十種乃至幾

前言： 最近有人咨詢薛哥關(guān)于單模光纖和多模光纖方面的知識？什么是單模光纖？什么是多模光纖？如何選擇這兩 種光纖呢？ 正文： 1、什么是單模與多模光纖？他們的區(qū)別是什么？ 單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類──多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我們知道，光 是一種頻率極高（3×1014hz）的電磁波，當它在光纖中傳播時，根據(jù)波動光學(xué)、電磁場以及麥克斯韋式 方程組求解等理論發(fā)現(xiàn)： 當光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長時，光在光纖中會以幾十種乃至幾百種傳播模式進行傳播， 如tmmn模、temn模、hemn模等等（其中m、n=0、1、2、3、??）。 其中he11模被稱為基模，其余的皆稱為高次模。 1）多模光纖 當光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠遠大于光波波長時（約1μm），光纖中會存在著幾十種 乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有

光纖分為多模光纖和單模光纖。 多模光纖分為階躍型多模光纖和梯度型多模光纖。 階躍型多模光纖---芯玻璃的折射率n1必須大于包層玻璃折射 率n2，在 玻璃與包層玻璃的界面上折射率呈階躍增大，且各自恒定不變， 這光纖結(jié)構(gòu)最 單，制作最容易，但模色散大，帶寬窄，已經(jīng)很少使用。 梯度型多模光纖---采用芯玻璃折射率自光纖芯軸最大n1處逐 漸減小至包層玻璃界面處n2的折射率分布做成精確的拋物線狀 （g=2）時，這種光纖減小了模色散， 提高了帶寬。 單模光纖有g(shù)652、g653、g654、g655、g656等類型。 單模光纖的纖芯直徑8-9um,外徑125um。 g652光纖---最長用的是簡單階躍匹配包層型和簡單階躍下凹內(nèi) 包層型。 簡單匹配包層型光纖性能稍差，一般采用參雜ge來提高纖芯折 射率，參雜過多會因材料色散損耗增加光纖的衰減，因此相對折 射率差△偏低（約為

單模光纖和多模光纖(“模”是指以一定角速度進入光纖的一束光)。 單模采用激光二極管ld作為光源，而多模光纖采用發(fā)光二極管led為光源。 多模光纖(multimodefiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大， 這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。多模光纖的芯線粗，傳輸速率低、距離 短，整體的傳輸性能差，但成本低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中; 單模光纖(singlemodefiber)：中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。其模間 色散很小，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較 高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。單模光纖的纖芯相應(yīng)較細，傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長，但 需激光源，成本較高，通常

多模光纖和單模光纖區(qū)別 1、多模光纖是光纖通信最原始的技術(shù)，這一技術(shù)是人類首次實現(xiàn)通過光纖來進行通信的 一項革命性的突破。 2、隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，特別是激光器技術(shù)的發(fā)展以及人們對長距離、大信息量通 信的迫切需求，人們又尋找到了更好的光纖通信技術(shù)----單模光纖通信。 3、光纖通信技術(shù)發(fā)展到今天，多模光纖通信固有的很多局限性愈發(fā)顯得突出： ①、多模發(fā)光器件為發(fā)光二極管（led），光頻譜寬、光波不純凈、光傳輸色散大、傳輸距 離小。1000mbit/s帶寬傳輸，可靠距離為255米(m)。100mbit/s帶寬傳輸，可靠距離為2 公里(km)。 ②、因多模發(fā)光器件固有的局限性和多模光纖已有的光學(xué)特性限制，多模光纖通信的帶寬最 大為1000mbit/s。 4、單模光纖通信突破了多模光纖通信的局限： ①、單模光纖通信的帶寬大，通常可傳100gbi

為了設(shè)計最優(yōu)光纖耦合系統(tǒng),利用高斯模場近似單模階躍光纖的模場和大模面積光子晶體光纖的模場,推導(dǎo)出了理想情況下空間激光與這兩種光纖的耦合效率解析表達式以及光纖端面相對于耦合系統(tǒng)存在橫向偏移和端面傾斜時的耦合效率解析表達式。基于上述理論表達式計算了空間激光與光纖的耦合效率,并通過實驗驗證了此理論表達式的有效性。理論計算和實驗均證實了單模階躍光纖對于橫向偏移更敏感,當橫向偏移量等于單模光纖的纖芯半徑時所對應(yīng)的耦合效率只有20.25%,為理論最大值的1/4;而大模面積光子晶體光纖對于端面傾斜更加敏感,當端面傾斜2°時對應(yīng)的耦合效率只有40.5%,為理論最大值的1/2。所提出理論表達式和實驗方法完全可以為設(shè)計光纖耦合系統(tǒng)提供準確的參數(shù)。

光纖通信的特點 光纖通信以其獨特的優(yōu)越性成為當今信息傳輸?shù)闹饕侄危c衛(wèi)星通信、微波通信共同 支撐著全球通訊網(wǎng)，同時80﹪以上的信息在光纖中傳送，光復(fù)用技術(shù)已極大地提高了網(wǎng)絡(luò) 的傳輸容量，而全光傳送網(wǎng)將是光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向。 1、巨大的傳輸容量 這是光纖通信優(yōu)于其他通信的最顯著特點。現(xiàn)在光纖通信使用的頻率為1014—1015hz 數(shù)量級，比常用的微波頻率高104—105倍，因而信息容量理論上比微波高出104—105倍。 梯度多模光纖每公里帶寬可達數(shù)ghz，單模光纖帶寬可達數(shù)百thz數(shù)量級。 注：（1t=103g=106m=109k=1012單位常量） 2、極低的傳輸衰耗 多模光纖在850nm波長下的衰減系數(shù)為0.8—2.0db/km，在1300nm波長下的衰減系數(shù) 為0.8—1.5db/km；單模光纖在1310nm波長下的衰減系數(shù)為

光纜---藍,橘,綠,棕,灰,白,紅,黑,黃,紫,粉,青.. 2種顏色一對.最遠端用前最近芯,最近用最后兩芯. 一般情況下是按紅頭綠尾的方式來區(qū)分的。 例如：紅束管邊上的第一根白色束管稱第一組。第二根是第二組。以 次類推。纖芯順序一般情況下：藍、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、 黃、紫、粉、青。有的光纜會有“本”色芯。 電纜---a(主）序：白，紅，黑，黃，紫 b（副）序：藍，橙，綠，棕，灰 主副組合共組成25對線，白藍為第一對線，依次為序，紫灰為第25 對線。大對數(shù)電纜采用以上顏色組合的色帶捆扎小線序 如何區(qū)分單模光纖與多模光纖 室外光纜可以從標識上區(qū)分如下： gyxtw-4b1 gyxtw為光纜型號，意為標準中心束管式光纜 4代表此條光纜為4芯 b1代表此光纜采用的是單模g.652b光纖 gyts-8b4 gyts為光纜型號，意為標準

為了計算半錐形多模光纖和半導(dǎo)體激光器的耦合效率,并分析影響耦合效率的因素,在考慮光線在錐面上多次反射、反射損耗、透射損耗以及波導(dǎo)的耦合條件的情況下,采用改進后的光線追跡法計算了不同錐角或不同錐長、以及兩者發(fā)生相對平移或傾斜的情況下,無包層半錐形多模光纖和半導(dǎo)體激光器之間的耦合效率。模擬結(jié)果表明,當半錐寬度取適當值時,錐角對耦合效率的影響弱化了;耦合效率對相對平移比較敏感,而對相對傾斜有著很高的冗余度。這對實際工作中提高耦合效率具有指導(dǎo)意義。

目前許多光纜產(chǎn)品的參數(shù)中，往往光纖寬帶這一名詞使用mhz.km為 單位。理論上，光纜的帶寬可以做到無窮大，為什么還要有光纖帶寬 一說呢？單位不是常見的mhz而是mhz與長度km的乘積？ 光纖接入作為一種傳輸?shù)妮d體，其本身具有高帶寬、低重量、長距離 的優(yōu)點但是光纖的主要材料是二氧化硅，和常見的玻璃是同一種材 料，和真空相比，不同的波長、經(jīng)過不同的傳輸路徑，到達接收端時 肯定會有時間差，這個時間差帶來的影響就是色散，雨后的彩虹也是 同樣的道理。多模光纖與單模光纖相比，具有較粗的纖芯直徑，意味 著光信號的傳輸途徑較多，帶來的結(jié)果便是嚴重的模式色散，多模光 纖的光發(fā)射器光波長較寬，色散比較嚴重，因此傳輸距離較近。單模 光纖的纖芯直徑較小，光信號的傳輸途徑很少，模式色散較小，激光 發(fā)射器的光純度較高，因此傳輸距離較遠。考慮到多模光纜的傳輸距 離和光發(fā)射器、插接件等光纖