在光纤中,astep折射率光纤是一种光纤,其特征是纤芯内的折射率均匀,纤芯包层界面处的折射率急剧下降,因此包层的折射率较低。在步进式光纤中,光线在纤芯内以之字形传播。光线在光纤中以子午线的形式存在,它们穿过光纤轴进行多次反射。
值得注意的是,阶跃折射率光纤有两种类型,即单模光纤和多模光纤。多模阶跃折射率光纤中的高角度光线会导致信号失真。在单模阶跃折射率光纤中,没有失真。阶跃折射率光纤的带宽较低。多模阶跃折射率光纤的带宽约为50 MHzkm,而单模阶跃折射率光纤的带宽超过100 MHz km。
梯度折射率光纤是一种光纤,其纤芯的折射率在中心纤芯处是均匀的,然后向纤芯包层界面降低。由于纤芯轴线处的折射率较高,且随着远离轴线的径向移动而不断减小,因此呈现出均匀性。然而,在梯度折射率光纤的情况下,包层的折射率是恒定的;因此折射率的性质是抛物线的。
渐变折射率光纤中的光线以斜线或螺旋线的形式传播。它们不会穿过光纤轴。此外,重要的是要注意,在光纤内部,即使光线以不同的速度传播,信号失真也非常低。梯度折射率纤维具有较高的带宽。光纤的带宽在200 MHz-Km到600 MHz-Km之间,尽管理论上它的带宽是有限的。
GradedIndex纤维的优点
分级折射率光纤的缺点
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比较基础 | 阶跃折射率光纤 | 梯度折射率纤维 |
描述 | 阶跃折射率光纤是一种纤芯折射率均匀,包层折射率急剧下降的光纤。 | 梯度折射率光纤是一种纤芯折射率在纤芯中心处达到最大值,然后朝纤芯-包层界面方向降低的光纤。 |
类型 | 阶跃折射率光纤有两种类型,即单模光纤和多模光纤。 | 渐变折射率光纤只有一种类型,即多模光纤。 |
索引配置文件 | 索引配置文件的形状为step。 | 指数分布为抛物线形状(对于α=2)。 |
光线传播 | 光线在核心内以之字形传播。 | 光线以斜线或螺旋线的形式传播。它们不会穿过光纤轴。 |
信号失真 | 多模阶跃折射率光纤中的高角度光线会导致信号失真。在单模阶跃折射率光纤中,没有失真。 | 即使光线在光纤中以不同的速度传播,信号失真也非常低。 |
带宽大小 | 光纤的带宽较低。 | 光纤具有更高的带宽。 |
芯径 | 多模光纤的纤芯直径在50-200µm之间,单模光纤的纤芯直径在10µm之间。 | 对于多模光纤,纤芯直径约为50µm。 |
应用 | 用于短距离通信。 | 用于远程通信。 |
光线衰减 | 在多模阶跃折射率光纤中,光线的衰减更大,但对于单模阶跃折射率光纤,光线的衰减非常小。 | 渐变折射率光纤中光线的衰减较小。 |
费用 | 便宜的 | 非常昂贵。 |
NA | 多模阶跃折射率光纤的NA较大,而单模阶跃折射率光纤的NA较小。 | 梯度折射率纤维的NA值较小。 |
脉冲展宽 | 存在脉冲展宽和峰间色散。 | 由于周期性自聚焦,没有脉冲展宽和峰间色散。 |
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