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光纤通信46129第二章
3、什么是光纤的数值孔径?在阶跃型光纤中,数值孔径为什么等于最大入射角的正弦?
答:光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的数值孔径。
在阶跃型光纤中,由于纤芯中的折射指数n1是不变的,因此纤芯中的各点数值孔径不随半径r变化,所以只要小雨最大入射角的所有射线均可被光捕捉。
4、什么是光纤的归一化频率?如何判断某种模式能否在光纤中传输?
答:光纤的归一化频率使一个直接与光频率成正比的无量纲的重要参量,它仅仅决定于光纤的结构参数和波长,定义为它的平方为导波的径向归一化相位常数与导波的径向归一化衰减常数的平方和
对于阶跃型光纤,运用标量解的特征方程解出方程中的U(或W),从而确定传输常数β,分析其常数β,从而分析其传输特性。
9、什么是光纤的色散?色散的大小用什么来描述?色散的单位是什么?
答:光纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分构成的,她们有不同的传输速度,将会引起脉冲波形的形状发生变化。从波形在实践上展宽的角度去理解,也就是光脉冲在光纤中传输,随着传输距离的加大,脉冲波形在时间上发生了展宽,这种现象称为光纤的色散。
10、什么是模式色散?材料色散?波导色散?
答:模式色散:光纤中的不同模式,在同一波长下传输,各自的相位常数β不同所引起的色散。
材料色散:由于光纤材料本身的折射指数n和波长λ呈非线性关系,从而使光的传播速度随波长而变化所引起的色散。
波导色散:光纤中同一模式在不同的频率下传输时,其相位常数不同所引起的色散。
15、弱导波阶跃光纤纤芯和包层的折射指数分别为n1=。、n2=,试计算:
(1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ
(2)光纤的数值孔径NA
解:(1)因为是弱导波光纤,故可用公式:
Δ≈(n1-n2)/n1
代入n1,n2得:Δ=

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