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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 【交流】【讨论】单模光纤材料色散的零色散点为什么在1.27um
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opt-comm

木虫 (正式写手)

[交流] 【交流】【讨论】单模光纤材料色散的零色散点为什么在1.27um

为了活跃本版讨论气氛，试着提出一个讨论题。不一定很难，但是讲清楚也不是很容易。
单模光纤材料色散的零色散点为什么在1.27um
找些资料，可能还要计算一下。

欢迎讨论！
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1楼 2010-03-14 06:46:53
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e102840

木虫 (著名写手)

A Hiker
★ ★
opt-comm(金币+1):找出题目材料不清楚的漏洞，奖励一下。 2010-03-14 13:17
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-22 22:19
tongling921(金币+1):3x 2010-03-25 19:07
我觉得这个主要是由光纤纤芯材料来决定的
光纤的色散主要取决于材料的色散
所以我觉得不同材料制成的单模光纤会有不同的零点色散频率位置

当然，因为我不做光纤这一块
所以回答都是基于光学的基本知识来的
有什么不对的地方还望指出来一起讨论
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还未年轻，就已老去……
2楼2010-03-14 10:30:53
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opt-comm

木虫 (正式写手)
单模光纤G652，纤芯材料主要SiO2.
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3楼2010-03-14 13:18:55
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redcrag

木虫 (著名写手)
★ ★
opt-comm(金币+1):基本路径正确，但是最好还是动动手。 2010-03-15 13:13
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-22 22:19
tongling921(金币+1):3x 2010-03-25 19:07
材料色散是材料本身特性，可以用一些谐振模型去模拟，用Sellmeier
公式去拟合，公式在几乎任何一本光纤光学的书中都有。
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4楼2010-03-15 11:26:40
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opt-comm

木虫 (正式写手)
说的解题路径方向基本正确。不妨算一算，还有什么东西没有看出来。
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5楼2010-03-15 13:12:51
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redcrag

木虫 (著名写手)
★
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-22 22:20
说实话，材料色散也不是没有研究过。熔石英材料
的几个Sellmeier公式里的系数我都比较过：
Fundamentals of Optical Waveguides (AP,2nd) Okamoto
Nonlinear Fiber Optics (AP,4th) Agrawal
以及论文
Malitson, I. H. 1965. Interspecimen comparison
of the refractive index of fused silica. J. Opt.
Soc. Amer. 55:1205–1209.
数值差别在0.0002左右。
还拿Scott的手册玩过SF6和LLF1玻璃的材料色散
去设计光纤。

lz似乎有深刻见解，但是又卖关子。

[ Last edited by redcrag on 2010-3-17 at 08:58 ]
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6楼2010-03-17 08:20:47
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e102840

木虫 (著名写手)

A Hiker
★
opt-comm(金币+1):建议提得很好。但是本问题不用计算也可以定性分析出结论 2010-03-18 03:57
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-22 22:20
引用回帖:
Originally posted by redcrag at 2010-03-17 08:20:47:
说实话，材料色散也不是没有研究过。熔石英材料
的几个Sellmeier公式里的系数我都比较过：
Fundamentals of Optical Waveguides (AP,2nd) Okamoto
Nonlinear Fiber Optics (AP,4th) Agrawal
以及论文
Malits ...

我觉得如果要想参与讨论的人多起来的话就要尽量避免计算和一些特别专业的东西
因为小木虫上各个专业的都有
在物理版上混的也是做什么都有的
所以对于一些基础的大家都知道的东西可能讨论的人会多一些
像光的波粒二象性，叠加原理之类的
对于这种要求比较高的可能就只有做同一个方向的人才能加入讨论了
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还未年轻，就已老去……
7楼2010-03-17 10:35:14
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opt-comm

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by redcrag at 2010-03-17 08:20:47:
说实话，材料色散也不是没有研究过。熔石英材料
的几个Sellmeier公式里的系数我都比较过：
Fundamentals of Optical Waveguides (AP,2nd) Okamoto
Nonlinear Fiber Optics (AP,4th) Agrawal
以及论文
Malits ...

提示一下：在复数折射率中，实数代表材料的光学意义上的色散，虚部代表吸收。在材料的整个折射率对波长的关系中，有一些吸收峰，在两个相邻吸收峰之间的区域是一个材料的透明区。显然SiO2在红外区域到可见光区域都是其透明区，其折射率实数部分对波长的微商<0，dn/dLamda<0。这是光学色散的正常色散区，而在两边吸收峰处附近是光学反常色散，dn/dLamda>0。
光纤通信的正常色散与反常色散的定义与光学色散是不同的，它与折射率实部对波长的二阶微商有关。
画出折射率实部对波长的关系，就可以知道零色散点对应的波长点。

[ Last edited by opt-comm on 2010-3-18 at 11:30 ]
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8楼2010-03-18 04:13:29
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redcrag

木虫 (著名写手)
★
opt-comm(金币+2):奖励积极思考。 2010-03-18 11:33
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-22 22:20
一般的书这部分讲的都很粗略，说的不如楼主这几句话点的明确。
不过这些内容在Fundamentals of Optoelectronics (Irwin) Pollock
第三章Dispersion in Waveguides里都有，公式推导，色散曲线，
谐振频率等。
引用若干加以说明：

折射率公式推导
http://cid-a23f7ff869da4cc4.skyd ... cademic/Fig%201.JPG

折射率实部曲线
http://cid-a23f7ff869da4cc4.skyd ... cademic/Fig%202.JPG

Sellmeir系数和谐振频率
http://cid-a23f7ff869da4cc4.skyd ... cademic/Fig%203.JPG

号称钛宝石的GVD，不过我看跟Silica的也很像，只是折射率的值偏大
http://cid-a23f7ff869da4cc4.skyd ... cademic/Fig%204.JPG

[ Last edited by redcrag on 2010-3-18 at 09:06 ]
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9楼2010-03-18 08:38:38
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opt-comm

木虫 (正式写手)
有点门了，要琢磨“两个吸收峰之间”的折射率随波长的变化怎么衔接？
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10楼2010-03-18 11:32:54
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