什么是光纤的归一化频率

作者&投稿:敖亭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
光纤网络的好处与坏处、优点与缺点有哪些?~

光纤宽带的优点:
1.容量大:光纤工作频率比电缆使用的工作频率高出8--9个数量级,故所开发的容量大;
2.衰减小:光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆每公里衰减要低一个数量级以上;
3.体小量轻:有利于施工和运输;
4.防干扰性能好:光纤不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好;
5.节约有色金属:一般通信电缆要耗用大量的铜、铅或铝等有色金属。光纤本身是非金属,光纤通信的发展将为国家节约大量有色金属。
6.扩容便捷:一条带宽为2Mbps的标准光纤专线很容易就可以升级到4M、10M、20M、100M甚至G带宽。
7.上下行对称:光纤介质区别于传统ADSL的电话线缆介质的下行大上行小的弊端,能够实现上下行对称。
光纤宽带的缺点:
1.光纤接入,尤其是光纤到楼的接入方式是需要有源设备来把光信号转换成电脑网卡的电信号的,这个设备就是光收发转换器(光猫)。也就是说,如果运营商是光纤到楼(绝大部分)的接入方式,那么只要光收发器断电,该栋就会断网。这和之前的电话线接入有很大的区别!所以如果你发现你单元楼道声控灯不亮了,而你又上不去网了,那就很正常了。
2.光缆的安全问题,光纤里面都是玻璃纤维,外面有很多保护,不容易损坏,但是一旦出现损坏,维修并不能像电缆一样迅速恢复,有128芯光缆甚至更多,熔接光缆时间就会很久,那样就会对用户造成不便。

光纤网络是光导纤维传送信号的一种通讯手段。光纤通讯的特点是通讯容量大,比电通讯容量大千万倍,而且传输速度快,保密性能好,抗干扰性很强。
想要连接网络,可以到当地电信营业厅去办理,但是收费的结果要高出普通宽带的几倍。开通光纤网络时候,不需要再购买什么充值卡,光纤直接与电脑连接,电信部门给你一个固定的IP地址,你就可以直接上网了。

归一化频率是光纤的最重要的结构参数,它能表征光纤中传播模式的数量。就是把的采样频率设为1,其它的频率按它的百分比表示。有时频率的范围会非常的大,使用时会很不方便,将之归一化后就转换到[0,1]之间了。这样做实现了一个统一的标准,有利于比较各个频率的分布情况。归一化的另一个目的是防止数据的溢出。 


光纤中的模式及归一化频率

1、光纤中的模式
电磁波的传播遵从麦克斯维尔方程,而在光纤中传播的电磁场,还满足光纤这一传输介质的边界条件。因此根据由光纤结构决定的光纤的边界条件,可求出光纤中可能传播的模式有横电波、横磁波和混合波。
(1)横电波TEmn
纵轴方向只有磁场分量,没有电场分量;横截面上有电场分量的电磁波。中下标m表示电场沿圆周方向的变化周数,n表示电场沿径向方向的变化周数。
(2)横磁波TMmn
纵轴方向只有电分量,没有磁场分量;横截面上有磁场分量的电磁波。中下标m表示磁场沿圆周方向的变化周数,n表示磁场沿径向方向的变化周数。
(3)混合波HEmn 或EHmn
纵轴方向既有电分量又有磁场分量,是横电波和横磁波的混合
无论哪种模式,当m和n的组合不同,表示的模式也不同。


归一化频率是为表征光纤中所能传播的模式数目多少而引入的一个特征参数。
其定义为:

其中:a 是光纤的纤芯半径;
入 是光纤的工作波长;
n1和n2 分别是光纤的纤芯和包层折射率;
k0 是真空中的波数;
Δ 是光纤的相对折射率差。



就是把你的采样频率设为1,其它的频率按它的百分比表示。有时频率的范围会非常的大,使用时会很不方便,将之归一化后就转换到[0,1]之间了。这样做实现了一个统一的标准,有利于比较各个频率的分布情况。归一化的另一个目的是防止数据的溢出。

满意请采纳


纵向传播常数的物理意义和表达式
纵向传播常数β:即光波矢在光纤轴向的分量,含义:单位长度内光相位的变化量。表达式:U=(k0^2*n1^2-β^2)^(1\/2)a。归一化频率工作V:为波矢(2π\/λ)、数值孔径(NA)、纤芯半径(a)三者的乘积。V越大,光纤中容许传播的模式越多。归一化横向相位参数U:波矢在光纤径向(或横向)的分量与...

如何保证光纤中的单模传输?
当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时,才能实现单模传输,即在光纤中仅有基模在传输,其余的高次模全部截止。 就是说,除了光纤的参量如纤芯半径,数值孔径必须满足一定条件外,要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值,即λ≥λc,这个数值就叫做单模光纤的截止波长。

怎样判断光纤直径适合用单模还是多模
确切 的说,应该说,光纤的直径决定了你这种光纤是单模的还是多模的,如果是一个多模光纤,不管你输入什么光,出来都是个多模的,具体算法是,利用归一化频率参量V,V=2πa√(n1^2-n2^2)\/λ,其中,a是光纤半径,λ是波长,n1,n2分别是纤芯折射率和包层折射率,如果v算下来小于2.4就是单模光纤...

光纤单模条件
归一化频率小于等于2.4时,就是单模光纤。

光纤的模的定义到底是怎么样的?
至于你说的,在包层全反射,确实是这样的,会的,但是呢,通过对光纤中非线性薛定谔方程求解,同时忽略掉里面的非线性项,然后呢,对光纤再进行单模限制,也就是那个归一化频率参量V2.4这个时候,光纤中才会允许一些入射角小于90度的光线打到包层上全反射再回到光纤中,折线前进,这个时候,你就会发现...

光纤的模式是什么,表明了光纤的什么特征?如果阶跃折射率光纤纤心折射...
光纤的模式分为纵模和横模,纵模指的是光纤中沿着光纤走向的模式,通常决定了光纤传送出去的光在传播时间上的特点,横模指的是,沿光纤半径从内向外的激光光强分布特点,决定了传送出去的激光的光斑形状,那么怎么保证单模传输,有这么一个东西,叫做归一化频率参数V 当这个V<2.4的时候,就是单模传输,...

同轴线单模传输的条件
、对每一个传播模来说,在包层中它应该是衰减很大,不能传输。如果一个传播模,在包层中不衰减,也就是表明该模是传过包层而变成了辐射模,则就认为该传播模被截止。所以一个传播模在包层中的衰减常数W=0时,表示导模截止。2、单模光纤传输条件:归一化频率V≤2.405 3、单模光纤中传输的是LP...

光纤放大器有几种输出模式
单模光纤中只有基模在进行传输,因此粗略地讲,模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径,也可以极其粗略地认为模场直径d 和单模光纤的纤芯直径相近。当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时,才能实现单模传输,即在光纤中仅有基模在传输,其余的高次模全部截止。就是说,除了光纤的参...

请问单模光纤是不是只能传播一种频率的光,多模光纤就是能传播多种频率...
不能这么理解。单模光纤是说在给定的工作波长上只能传单一基模的光纤,所以前提波长就是固定的。换一种思路,单模存在的条件是什么呢?从数学上,只存在基模,对应归一化截止频率V小于2.405,V是关于λ的一个反比例函数,对应传输介质波长λ大于一个固定值,也就是说,给定一根光纤的固定参数,输入的光...

单模光纤的特性参数
由于单模光纤中只有基模在进行传输,因此粗略地讲,模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径(实际上基模光斑并没有明显的边界)。可以极其粗略地认为(很不严格的说法),模场直径d和单模光纤的纤芯直径相近。 ④截止波长λc:我们知道,当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时,才能...

南召县18679521549: 【求助】信号系统的一个很简单的题
历翠内济: 归一化频率是光纤的最重要的结构参数,它能表征光纤中传播模式的数量.就是把的采样频率设为1,其它的频率按它的百分比表示.有时频率的范围会非常的大,使用时会很不方便,将之归一化后就转换到[0,1]之间了.这样做实现了一个统一的标准,有利于比较各个频率的分布情况.归一化的另一个目的是防止数据的溢出.认为是D

南召县18679521549: 光纤激光器有哪些种类,分别有什么特点和应用 -
历翠内济: 比较简单的可以分为单纤激光器和多纤耦合激光器.单纤激光器,顾名思义就是一只激光管,由一根光纤导出激光.多纤耦合就是把几只单管单纤激光器的多根较细的光纤耦合到一根更粗的光纤里面去.这样可以提高总的输出功率.单纤激光器,加工方便,成本低,光电转换效率高,但是激光输出功率小,匀化效果差.多纤耦合激光器整体输出功率高,匀化效果好,但是体积庞大,加工工艺复杂,成本高昂,因为多纤耦合过程中激光存在损耗,整体光电转换效率低.

南召县18679521549: 做滤波器时,什么事归一化频率 -
历翠内济: 就是把频率归到[0,1]的区间,比如说最高频率是500Hz,归一化后,400Hz变成4/5=0.8, 300Hz,3/5=0.6,等, 500Hz,5/5=1,

南召县18679521549: 光纤的模式是什么,表明了光纤的什么特征?如果阶跃折射率光纤纤心折射率是1.5,在工作波长为1310nm时,要保证其单模传输,纤心直径为多少? -
历翠内济:[答案] 光纤的模式分为纵模和横模,纵模指的是光纤中沿着光纤走向的模式,通常决定了光纤传送出去的光在传播时间上的特点,横模指的是,沿光纤半径从内向外的激光光强分布特点,决定了传送出去的激光的光斑形状,那么怎么保证单模传输,有这么...

南召县18679521549: 如何保证光纤中的单模传输? -
历翠内济: 当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时,才能实现单模传输,即在光纤中仅有基模在传输,其余的高次模全部截止. 就是说,除了光纤的参量如纤芯半径,数值孔径必须满足一定条件外,要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值,即λ≥λc,这个数值就叫做单模光纤的截止波长.

南召县18679521549: 单模光纤有哪些参数?只从参数如何判断光纤优略 -
历翠内济: 咱是学这个出来的,还是要看资料,丢人啊 单模光纤的特性参数① 衰耗系数a其规定与物理含义与多模光纤完全相同,在此不多叙述.② 色散系数D(λ)我们已经知道,光纤的色散可以分为三大部分即模式色散、材料色散与波导色散.而对于...

南召县18679521549: 多模光纤与单模光纤的的模的区别是不是,说如果多模的话是多模式的,比如在一根光纤中可以传播 -
历翠内济: 单模光纤从理论上理解就是直接从光纤里面直进的光线,这条光线就是光纤中光波的最低阶模式,但是通常会因为光纤的微扰,比如光纤完全,多多少少会有一点点全反射.至于你说的,在包层全反射,确实是这样的,会的,但是呢,通过对光...

南召县18679521549: 光纤技术参数 -
历翠内济: 光纤主要是由纤芯、包层和涂敷层构成;纤芯是由高度透明的材料制成的;包层的折射率略小于纤芯,从而造成一种光波导效应,使大部分的电磁场被束缚在纤芯中传输;涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤,同时又增加光纤...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网