论文编号:DZXX394 论文字数:16066,页数:41
摘要
光纤通信自问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它以其自身的特点使高速率、大容量的通信成为可能。目前它已成为一种不可替代的、最主要的信息传输技术。在这一背景下,研究与分析光纤的结构和传输特性对光纤的进一步发展与应用具有了重要的意义。本文首先总结了光纤技术的发展概况和未来的发展趋势以及它的特点、优势所在;接着引入本毕业设计的关键理论——波动光学理论,以及仿真工具——MATLAB软件;然后阐述了光纤材料的结构和传输原理。并着重分析和描述了阶跃型光纤的传输特性,运用波动光学理论推导传输特性方程,求解出其标量解,并阐述了模式的定义和分类;最后运用MTLAB绘制出阶跃型光纤几种低阶模式在光纤截面上的强度分布图。
关键词:阶跃型光纤,标量模(线性偏振模),MATLAB,仿真
ABSTRACT
The advent of optical fiber communications brought a revolution for the entire field of communication. With it’s own characteristics so that high-speed, large-capacity communication is possible. Currently, it has become an irreplaceable and the most important technology for information transmission. In this context, research and analysis of the structure and optical fiber transmission characteristics has an important significance on further development and application of the optical fiber. This paper firstly summarizes the development and future development trends of the technology of optical fiber and its characteristics, advantages. Followed by the key theory of the diploma project ——fluctuations in optical theory, and the simulation software –MATLAB. Then expounded the structure and transmission principle of the fiber material, and focus on the analysis and description of the characteristics of the transmission of step-fiber .Using the wave optical theory, derives the characteristic equation of the optical transmission in theory. Solving its scalar solution, and expatiates the definition and classification of those modes. Finally use MATLAB to map the diagram of the electric field’s strength in several modes of Step-scalar mode fiber.
Keywords:Step-scalar mode fiber,Linearly Polarized mode(LP),MATLAB,simulation
目录
摘要I
ABSTRACTII
第1章 绪论1
1.1 课题设计背景——光纤通信的发展1
1.1.1光纤通信研究的现状1
1.1.2光纤通信技术的未来3
1.2 课题设计4
1.3 内容安排4
第2章 设计理论介绍及工具介绍5
2.1 波动光学理论5
2.2 MATLAB6
2.3 MATLAB系统结构与仿真平台7
第3章 光纤传输原理9
3.1 光纤概述及导光原理9
3.1.1 光理论9
3.1.3 光纤制造,衰减及特点11
3.1.3.3 光纤特点11
3.1.4 光纤的导光原理12
3.1.5 数值孔径与相对折射指数12
3.2 阶跃型光纤的波动光学理论13
3.2.1 波动方程13
3.3 波动方程的解和光纤中的模式15
3.3.1 标量解15
3.3.2 标量模的特征方程20
3.4 传播模式分类20
3.4.1 光纤中的各种导模20
3.4.2 线性偏振模及其特性21
第4章 MATLAB仿真实现22
4.1 函数中参数意义及取值22
4.1.1 参数意义22
4.1.2 模可导的条件23
4.1.3 参数取值25
4.2 MATLAB程序编写及调试25
4.2.1 模的强度分布26
4.2.2 的强度分布27
4.2.3 模的强度分布28
4.2.4 模的强度分布29
第5章 毕业设计总结30
第6章 致谢31
参考文献32
附录1 MATLAB程序代码及说明33
运用MATLAB对阶跃型光纤的传输特性的仿真相关论文