包層模

包層模（cladding mode）是指由低折射率介質包圍的最外包層封閉在包層和纖芯中的模。

所謂光纖通信就是利用光波作為載波來傳送信息，而以光纖作為傳輸媒介實現信息傳輸，達到通信目的的一種最新通信技術。

通信的發展過程是以不斷提高載頻頻率來擴大通信容量的過程，光頻作為載頻已達通信載波的上限。

中文名稱	包層模
英文名稱	cladding mode
定　　義	由低折射率介質包圍的最外包層封閉在包層和纖芯中的模。
套用學科	通信科技（一級學科），光纖傳輸與接入（二級學科）

基本介紹

• 中文名：包層模
• 外文名：cladding mode
• 定　　義：封閉在包層和纖芯中的模
• 套用學科：通信科技，光纖傳輸與接入

包層模的概念

包層模（cladding mode）是指由低折射率介質包圍的最外包層封閉在包層和纖芯中的模。

所謂光纖通信就是利用光波作為載波來傳送信息，而以光纖作為傳輸媒介實現信息傳輸，達到通信目的的一種最新通信技術。

通信的發展過程是以不斷提高載頻頻率來擴大通信容量的過程，光頻作為載頻已達通信載波的上限。因為光是一種頻率極高的電磁波（），因此用光作載波進行通信容量極大，是過去通信方式的千百倍，具有極大的吸引力，光通信是人們早就追求的目標，也是通信發展的必然方向。

傳統電氣通信系統主要有微波和電纜通信系統，微波通信系統，為了克服傳輸過程的衰減，每隔50km設定一個微波中繼站。電纜通信系統，線路一般採用同軸電纜或對稱電纜，也要每隔1~數公里設定一個增音站。

和電氣通信系統類似，光纖傳輸系統主要由光傳送機、光接收機、光纜傳輸線路、光中繼器和各種無源光器件構成。要實現通信。基帶信號還必須經過電端機對信號進行處理後送到光纖傳輸系統完成通信過程。

包層模的工作原理

無論是多模光纖還是單模光纖，它們都是依靠傳導模工作的。一般說來，對光纖的大部分參數的正確測量都只考慮這些工作模式的分布和各種變化。但是，在光纖耦合過程中不僅激勵起傳導模，還會激勵起非傳導模的輻射模。特別是當光纖的一次塗覆材料折射率比石英包層折射率低時，這些輻射模將會在包層一塗覆層界面上產生全反射，從而形成包層模。包層模雖不能傳得很遠，但卻會嚴重影響測量的結果，而且當光纖發生彎曲時，還會由傳導模轉變為輻射模。例如在測光纖損耗時，如果光纖的塗覆材料是低折射率的時候，利用剪斷法測得的衰減常數就會偏大許多，其原因就在於光纖剪斷後測短光纖的輸出功率時，除了傳導模光功率外，還混雜有不少不參與傳導的包層模，這樣，測出的短光纖功率偏高，從而造成光纖衰減常數變大的假象。為了得到精確的光纖衰減常數值，必須去掉包層模。其實除掉包層模的方法很簡單，只要將離光纖注入端不遠處的一段光纖塗覆層去掉，然後將其浸泡在折射率稍大於包層折射率的匹配液中，包層光將折向匹配液並被吸收掉。匹配液可用甘油、四氧化碳等。用來消除包層模的器件，稱之為包層模消除器。

對於高折射率塗覆層的光纖，因為一次塗覆材料的折射率比石英包層的折射率高時，就不會形成包層模，因此也就不必要使用包層模消除器了。

為了得到正確的測量結果，在許多情況下都要濾除高階模，用來濾除高階模的器件稱之為濾模器。單模光纖是依靠基模進行工作的，單模光纖參數的測量一般都只考慮基模場的分布及能量的變化等。在單模光纖中雖然可激勵起少數高次模，但因高階模的衰減常數很大，稍加彎曲，這些高階模很快被衰減掉，因此，只要在光纖注入端將光纖打個小圈就可起到濾模作用。為了統一起見，一般作一個半徑小於30mm的圓柱，將光纖在上面繞一周即可。

擾模器一般用於測量多模光纖的衰減常數和寬頻等傳輸參數。由於多模光纖傳輸的模式很多，當光注入光纖時，這些模之間相互耦合，交換能量，注入的光經過一定長度後，傳導模之間經過長時間的耦合轉換，最後使各個傳導模所攜帶的功率達到穩定，通常將其稱之為穩態模分布。在多模光纖中，只有在達到穩態模分布之後測量才有意義。