光学特性主要是指光纤的折射率分布及其数值孔径模场直径截止波长。
折射率分布
光纤的折射率分布有突变型、渐变型及其它特殊折射率分布。光纤的折射率分布决定了光纤的主要特性,如:多模光纤折射率分布对其带宽具有决定性的影响，单模光纤的不同折射率分布会制造出性能大不相同的各种单模光纤。
数值孔径
对于多模光纤来说,数值孔径是一项重要特性。光纤的数值孔径(NA)表示光纤接收入射光的能力,NA越大,则光纤接收光的能力越强。从增强进人光纤的光功率的观点来看,NA越大越好,但NA大时,光纤的多模畸变也就增加了,影响光纤的带宽。因此在光纤通信系统中对NA的数值孔径有一定的要求。对多模光纤,–般大小应在0.18~0.24之间,但对某些特种用途的光纤可以大些。
模场直径
模场直径是单模光纤特有的-一个重要参数。单模光纤中只能传输LP01模(基模)。通俗地说,模场直径就是单模光纤中光斑的大小,模场就是光纤中基模场的电场强度在空间的分布。之所以用模场直径的概念,是因为有相当部分的能量在包层中,所以不宜以纤芯几何尺寸作为单模光纤的特征参数,而是用模场直径作为描述单模光纤中光能集中的程度。
它的取值和容差范围与光纤的连接损耗和抗弯特性有着密切的关系。此外,还能由模场直径随波长的变化谱来确定单模光纤的截止波长,并能估算出该光纤的色散系数。因此,在光纤生产、光缆敷设、施工接续和实际使用中,人们非常重视这一参数。
截止波长
截止波长也是单模光纤特有的参数,它给出了保证单模传输的光波长范围，是单模光纤本征参量,也是单模光纤最基本的参数。我们知道,光纤中传导模的数目与光纤的归-化频率v有关。当光纤的工作波长大于截止波长时,光纤处于单模工作状态。但实际中,由于弯曲和微弯曲的影响,次低阶模的损耗很大，当它减小到不能探测到的强度,即可认为光纤在单模工作状态。理论和实践均表明,光纤的实际截止波长与光纤的长度和弯曲状态有关。
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