由于光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于1。水1.33水晶1.55金刚石2.42玻璃按成分不同而为1.5～1.9空气20℃、760毫米汞高折射率为1.00027第30页，共82页，星期日，2025年，2月5日全反射n1n2n1n2n1n2临界角900临界角n1n2全反射入射角=反射角θ1θ2产生全反射的条件：n1n290oθ临界角第31页，共82页，星期日，2025年，2月5日1.光从空气中斜射入玻璃中时,折射光线向法线方向偏折.(填“靠近”或“远离”)空气玻璃靠近2.一束光线斜射到一块玻璃三棱镜上(如下图),画出光折射的情况.第32页，共82页，星期日，2025年，2月5日光所以能在光纤中传输，主要是纤芯和包层的共同作用。第33页，共82页，星期日，2025年，2月5日4、突变型(突变型)光纤突变型光纤(StepIndexFiber,SIF)突变型(阶跃型)：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的；即：整个纤芯的折射率是均匀的；第34页，共82页，星期日，2025年，2月5日阶跃型光纤性能参数相对折射指数差：数值孔径(NA)：θ接收锥第35页，共82页，星期日，2025年，2月5日数值孔径(NA)数值孔径是表征光纤端面接收光的能力，其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。CCITT建议多模光纤的NA取值范围为0.18～0.23其对应的光纤端面接收角θc=10°～13°。第36页，共82页，星期日，2025年，2月5日渐变型光纤(GradedIndexFiber,GIF)：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播；即：纤芯折射率逐渐减小；反射角逐渐增大第37页，共82页，星期日，2025年，2月5日所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。所有发射的光都沿直线传播，这种光纤称为单模光纤；多模光纤允许多束光在光纤中同时传播；第38页，共82页，星期日，2025年，2月5日5、单模光纤单模光纤（SingleModeFiber，SMF）只能有一道光信号传输，使用单独模式的光信号，无光的信号色散，传输距离会更长，传输数据量也更高。第39页，共82页，星期日，2025年，2月5日单模光纤8~10μm典型距离超过5英里用于：长途电信长途电视监控及多路切换共用天线电视系统单模SMF第40页，共82页，星期日，2025年，2月5日6.多模光纤多模光纤(MultimodeopticalfiberMMF)光信号可以从不同的角度进入光纤的线芯进行传输。可以直线传输也可以使用折射和反射来向前发送信号。适用于中容量、中距离通信。第41页，共82页，星期日，2025年，2月5日常用光纤规格：单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm多模：50/125μm欧洲标准62.5/125μm美国标准第42页，共82页，星期日，2025年，2月5日单模和多模光纤我们简单的作个比喻：可以把多模光纤想成是一条很宽的公路（光纤模截面宽），在这条公路上，可以行驶轿车、路车和卡车（信号的模式），但是由于车型不同（信号模式不同），所以到达终点的时间也会不同。而单模光纤则可以想成是一条铁路，虽然同时只能有一辆火车行驶，速度要高于公路。第43页，共82页，星期日，2025年，2月5日单模光纤和多模光纤比较项目单模光纤多模光纤距离长短数据传输率高低光源激光发光二极管信号衰减小大端接较难较易造价高低第44页，共82页，星期日，2025年，2月5日单模传输条件归一化频率V小于其归一化截止频率Vc(2.405）时，才能实现单模传输单模传输的条件：1、光纤的参量(纤芯半径等)2、NA必须满足一定条件3、λ≥λc(截止波长)第45页，共82页，星期日，2025年，2月5日光纤的主要损耗吸收损耗散射损耗其他损耗第46页，共82页，星期日，2025年，2月5日损耗系数(单位：Db/km)dB/km=10lg(Pin/Pout)/LPout：输出功率Pin：输入功