發(fā)布日期：2024-08-05 14:18:38 多模光纖（Multimode Fiber）是一種光纖通信傳輸介質(zhì)，它允許光信號(hào)在光纖內(nèi)部以多種模式進(jìn)行傳輸。下面對(duì)多模光纖的分類、數(shù)值孔徑、模式及透過(guò)率的測(cè)量方式進(jìn)行相關(guān)介紹。
多模光纖按折射率分布可分為兩類：
階躍折射率光纖：芯和包層的折射率有一個(gè)突然的跳變，而不是漸變。
漸變折射率光纖：芯的折射率從中心向外逐漸減小，形成一個(gè)漸變的過(guò)程，這有助于減少模式色散。
多模光纖的數(shù)值孔徑
數(shù)值孔徑(NA)是一個(gè)無(wú)量綱量，是光纖制造商用來(lái)確定光纖的接收角，表示為：
nclad為光纖包層的折射率，n為外部介質(zhì)的折射率，θacc為光纖的接收半角。
對(duì)于多模光纖，使用這個(gè)等式可以直接計(jì)算出NA。NA也可以由實(shí)驗(yàn)確定，通過(guò)追蹤遠(yuǎn)場(chǎng)光束分布并測(cè)量光束中心與光強(qiáng)為最大光強(qiáng)5%的點(diǎn)之間的角度即可算出。
多模光纖模式
光纖支持的模(單?；蚨嗄?的數(shù)量。歸一化頻率，也就是常說(shuō)的V值，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，與自由空間頻率成比例，但被歸為光纖的引導(dǎo)屬性。V值表示為：
其中V為歸一化頻率(V值)，a為纖芯半徑，λ為自由空間波長(zhǎng)。
對(duì)于具有較大V值的多模光纖，可以使用下式近似計(jì)算其支持的模式數(shù)量：
多模光纖傳輸性能
透過(guò)率測(cè)試通常涉及到測(cè)量光纖對(duì)特定波長(zhǎng)光的傳輸效率。以下是一些常用的方法來(lái)測(cè)試多模光纖的透過(guò)率：
1、光源和功率計(jì)法：
使用一個(gè)穩(wěn)定的光源（如LED或激光器），連接到光纖的一端。在光纖的另一端，使用光功率計(jì)來(lái)測(cè)量通過(guò)光纖的光功率。記錄光源的輸出功率（Pin）和光功率計(jì)的讀數(shù)（Pout）。
計(jì)算透過(guò)率（T）使用以下公式：
2、插入損耗測(cè)試：
這個(gè)測(cè)試通常與透過(guò)率測(cè)試同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)測(cè)量光纖鏈路中的插入損耗來(lái)間接評(píng)估透過(guò)率。使用一個(gè)參考光纖（已知透過(guò)率）和待測(cè)光纖進(jìn)行比較。通過(guò)比較兩者的光功率差異來(lái)確定待測(cè)光纖的插入損耗。
3、OTDR（光時(shí)域反射儀）法：
OTDR通過(guò)發(fā)送脈沖光進(jìn)入光纖并測(cè)量反射和透射光來(lái)分析光纖的特性。雖然OTDR主要用于測(cè)量光纖的長(zhǎng)度和損耗，但它也可以提供透過(guò)率的信息。
4、光纖衰減測(cè)試儀：
使用專門的光纖衰減測(cè)試儀，它可以自動(dòng)測(cè)量光纖的透過(guò)率。測(cè)試儀會(huì)發(fā)射已知功率的光，并測(cè)量通過(guò)光纖后的光功率。
