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《塑料光纤预制棒折射率分布的测量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、光纤与电缆及其应用技术OpticalFiber&ElectricCable2004年第5期No.5 2004测试技术塑料光纤预制棒折射率分布的测量李炳新, 王 巍, 张宝荣, 于荣金(燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004) [摘 要] 针对界面凝胶法制作的梯度折射率塑料光纤预制棒,提出了一种利用预制棒成像测量其折射率分布的方法,它是一种非破坏性测量。实验结果表明这种测量方法简单有效。 [关键词] 塑料光纤;预制棒;折射率分布;自聚焦透镜 [中图分类号] TN818 [文献标识码] B
2、 [文章编号] 100621908(2004)0520025203MeasurementofRefractive-IndexProfilesinPOFPreformsLIBing2xin, WANGWei, ZHANGBao2rong, YURong2jin(CollegeofInformationScienceandEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,Hebei,China)Abstract:Animagingmethodformeasureme
3、ntofrefractive2indexprofilesingraded2indexPOFpreformswhicharefabricatedbyinterfacial2geltechniqueisproposed.Itisanondestructivemeasurement.Theexperimentalresultsshowthatthismethodissimpleandeffective.Keywords:plasticopticalfiber(POF);preforms;refractive2in
4、dexprofiles;self2focusinglens0 引 言通信带宽的主要因素是模间的色散。采用梯度折射率分布的纤芯,可以使模间色散减小1～2个数量近几年来,人们对塑料光纤的兴趣越来越大,其[3],有效地提高了塑料光纤的通信容量。从理论上级原因在于塑料光纤特别是梯度折射率塑料光纤有望讲,存在一个最佳的折射率分布,可以使模间色散减成为短距离光纤通信系统的最佳传输媒质[1-2]。对[1-2]。对到最小,这种光纤折射率分布近似二次方分布[4]。目前,制作梯度折射率塑料光纤的方法很多[5-7],其中
于长距
5、离大容量光纤通信系统,石英单模光纤无疑是最佳传输媒质。但在通信系统的最末端需要进行界面凝胶法是一种比较成熟的方法,先用界面凝胶多处连接、耦合,而石英光纤芯径很细,连接和耦合法来制作塑料光纤预制棒,然后将预制棒拉丝形成的成本相对较高,因此石英光纤在光纤局域网、光纤光纤。光纤的纤芯折射率分布与预制棒的折射率分布基本相同,因此测量预制棒的折射率分布就成为到户等短距离应用中受到了很大限制。目前短距离通信介质仍采用传统的双绞线和同轴电缆,它们的预测光纤传输带宽的重要依据。缺点是带宽都比较小,严重限制了通信的容量。塑料
6、测量光纤折射率分布的方法很多[8-11,13],其中[8-11,13],其中光纤芯径大(约1mm)、质地柔软、容易连接和耦一些可以用于测量光纤预制棒的折射率分[10,12-13]。这些方法中,一些需要复杂的设备,一些合,小数值孔径或梯度折射率分布的塑料光纤带宽布可达几百兆赫到几个吉赫,有望成为短距离光纤通则需要制造精度高的样品。本文根据塑料光纤预制棒折射率分布的特点,利信的最佳传输媒质。用几何光学成像法近似测量预制棒的折射率分布,该
塑料光纤的芯径大,一般都是多模光纤,限制其[收稿日期] 200420521
7、7[基金项目] 国家自然科学基金资助项目(69977016)[作者简介] 李炳新(1968-),男,燕山大学信息科学与工程学院光电子系博士研究生.[作者地址] 秦皇岛燕山大学信息科学与工程学院光电子系,066004测量方法简捷快速,所需仪器简单,对于界面凝胶法制作塑料光纤的质量控制有重要的实用价值。1 测量原理圆柱形的梯度折射率光纤预制棒,其芯部的折射率分布可以用下式表示:·26·光纤与电缆及其应用技术2004年第5期2(r)=n20[1-(gr)2+h4(gr)4+h6(gr)6+⋯]nx21=2s1+z
8、0+∃-x1,可得:(1)式中n0是纤芯中心的折射率;r是半径;g,h4,h6⋯f1x1=yy″(x′1+∃)″1(2s1+z0+∃-x1)(8)是偶次项系数。对于界面凝胶法制作的梯度折射率令y″öy1=m,由于x1x″1=m,由于x1x′1=f21,则有:光纤预制棒,gµh4µh6⋯,忽略h4,h6⋯等项,预制6⋯,忽略h4,h6⋯等项,预制mf21)f1+m∃x1=0(9)棒可以视为自聚焦透镜。根据自聚焦透镜
