光纤传输特性的仿真

摘要

光纤传输的应用非常广泛，所以对光纤传输特性的研究至关重要。光纤传输的种类很多，在这里我只对阶跃型弱导波光纤波动方程进行研究，了解阶跃折射率光纤的波导模式，得到二阶微分方程Bessel方程。归一化频率V取决与光波长和光纤参数，它可以确定光纤中传导模的数量。引入关键理论波动光学理论，仿真工具——MATLAB软件，光纤材料的结构和传输原理。着重分析和描述阶跃型光纤的传输特性。运用MTLAB绘制出阶跃型光纤LP01低阶模式在光纤截面上的强度分布图。

关键词：光纤传输，阶跃型光纤，MATLAB

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

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光纤传输的主要研究内容及MATLAB的引入 1

1.1.2光纤通信技术的应用前景 2

1.2 课题设计 3

第2章 设计理论及MATLAB工具介绍 4

2.1 波动理论 4

2.2 MATLAB 4

2.3 MATLAB系统结构 6

第3章 光纤传输 7

3.1 光纤概述 7

3.1.1 光理论 7

3.1.2 光纤的结构 7

3.1.3光纤的导光原理和分类 7

3.1.4 光纤的导光原理 9

3.2阶跃型光纤的波动理论分析 10

3.2.1麦克斯韦方程 10

3.3 波动方程波动方程的近似解 11

3.3.1 标量场方程 11

第4章 MATLAB仿真实现 14

4.1 函数中参数意义及取值 14

4.1.1 参数意义及取值 14

4.1.2 LP01模可导的条件 15

4.2 MATLAB程序编写及调试 16

4.2.1 LP01模的强度分布 16

4.2.2 LP01模的电场强度径向分布 17

第5章 毕业设计总结 18

致谢 19

参考文献 20

附录 MATLAB程序代码及说明 21