单模光纤成缆前后的截止波长

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2、mp;ElectricCable1999年第B斯No5093[理论研究]单模光纤成缆前后的截止波长…纤通….[摘要:奉文从光纤的模式理论出发,探讨单模光纤在戚缆前后的截止渡长的定义,古义,相关性,及其铡量原理.[关鬟词]截止波长+单模光纤}戚缆光纤[中圈分类号]TN25[文献标识码:B[文章编号:l006—1908门999)O6002206Cutoffwavelengthforuncabledandcabledsingle—modefiberCHENBingyan(ChangzhouShenyanOpticalF

3、iberTelecommunicationLid,ChangzhouJiangsu213161.China)Abstract:Startingwiththefibermodetheorythispaperanalyzesthedefinition,meaning,cot—relationandmeasuringprincipleofcutoffwavelengthfnruncab[edandcabledsingle—modefiberKeywords:cutoffwavelength{single—modefib

4、er;cabledfiber1日舌截止波长是单模光纤的主要传输特性之一,它对于光纤光缆制造厂商以及光缆的用户设计和使用光纤传输系统均有很大的意义,本文从光纤的模场理论出发,探讨单模光纤在成缆前后截止波长的定义,含义,相互关系及其测量原理.2单模光纤的截止波长单模光纤的正常传输模是线性偏振模LP.(包括HE.的两个正交模)所谓截止波长是指高阶模LP(包括TE…TM两个圆偏振模及HE的两个正交模所组成的四个筒并模)的截止波长.单模光纤传输系统的工作波长必须大于截止波长.否则,光纤将工作在双模区,由于LP模式的存在,将

5、产生模[收辅日期]1999—0420[作者倩介]陈炳毙(1939一).男.常州人,常十lI神雁光野通信有限公司副总经理.总工程师:作者地址陈炳嶷,江苏武进市期塘镇人民求醋158号,2131.模能正常传输,高阶模式LP进A截止区.LP:模式从传导模变成漏泄模.漏泄模是本征方程在截止区外的解,LP..的漏泄模就是LP的传导模在截止区外的解析连续,他们的场是相同的,但其本征值或传输常数是本征方程的复数解,因而漏泄模在传输中有固有衰减而无法正常传输.比较传导模和漏泄陈炳炎:单模光纤成蠛前后的截止被长模可见,传导模的传播常

6、数为nzk<卢<H.k(4)而漏泄模的传播常数属辐射模区,但仍为离散的复数值一,的实部Re(Ka)及虚部I(Ka)的曲线图1光纤的车征函数卢V曲线,V曲线光纤的折射率剖面丹布图1中还画出了截止区,即Ⅱ区和Ⅱ区,其中Ⅱ区为漏泄光(弱漏泄模)区域及Ⅱ区为折射光(强漏泄模)区域,其分界线为—n.y,为漏泄模隧道场分布的散焦面半径I区即为传导光区域.综上所述,单模光纤的工作波长必须大于LP模的截止波长(亦即值必须小于2.4048),但工作波长不宜偏离截止波长太远,(即V值不能太小),因值愈小,模式的有效传播常

7、数愈小,有更多的光功率分布在包层中,影响传输性能,这一点从图2的功率分配曲线中看得很清楚.当V=2.4048时,基模P有83的光功率分布在纤芯区,17在包层区值愈小,将有更多的光功率分布在包层区内,光场的约束性([-orl—finement)愈差.据此,在1993年3月通过的ITU的G.652文件中规定零色散在1310nm波长的常规单模光纤的截止波长在1100～1280nm范围内,因工作波长为1310nm稍大于截止波长,能正常地工作在单模状态.3成缆光纤的截止波长光纤的截止波长是指理想的平直的一次涂覆后的光纤的截

8、止波长,当光纤的结构尺寸确定后可按式(3)计算出来,但实际的光纤传输系统中,光纤需成缆后敷设使用多年的光纤传输系统的使用实践表明,当光纤传输系统的工作波长适当小于光纤的截止波长,或者说是工作V值适当大于2.4048时,光纤仍能工作在单模运行状态其原因如下:从图1可见,当工作波长略小于截止波长时,在光纤系统中有LP基模和LP高阶模同时出现,但此时,高阶模LPu接近截止区,因