光纖光學(xué)習(xí)題集

1、其次章：,標(biāo)出折射率構(gòu)造。從數(shù)學(xué)上證明，在均勻折射率介質(zhì)中，光纖軌跡為直線傳播。1 個模式存在，能否通過外界鼓勵2 個模式傳播？“縱橫關(guān)系式”有何作用？導(dǎo)場方程式。第三章：幾何光學(xué)與波動光學(xué)的適用條件各是什么?產(chǎn)生光內(nèi)全反射的條件是什么?一根空心玻璃管能否傳光？為什么？光纖纖芯變粗時，允許存在的模式數(shù)目如何變化？什么是光纖的模式？推導(dǎo)波導(dǎo)場方程經(jīng)受了哪幾種分別變量？寫出SIOF 中推導(dǎo)本征值方程的主要數(shù)學(xué)步驟。寫出SIOF 中TE01TE02TE03 在接近截止和遠離截止時的本征值。寫出SIOF V 值的關(guān)系式。依據(jù)SIOF V=4.5時有哪幾個模式存在？總模式數(shù)目是多少？并與模式數(shù)估算公式的

2、結(jié)果比較。為什么Vc2.405 只適應(yīng)于SIOF？弱導(dǎo)光纖中組成線偏振模式的理論依據(jù)是什么？為什么LP0m 模式只有兩重簡并？實際光纖中傳播的模式是線偏振模式嗎？為什么？畫出LP6,8 模式場分布示意圖。第四章：一根空心玻璃管能否傳光？為什么？光纖纖芯變粗時，允許存在的模式數(shù)目如何變化？光纖中傳播的光波有何特征？推導(dǎo)波導(dǎo)場方程經(jīng)受了哪幾種分別變量？本征方程有什么特點？模式是什么？如何唯一確定一個模式？由射線方程推導(dǎo)光線軌跡，只需要知道什么？漸變折射率分布光纖中光線如何傳播？為什么？圖。SIOF與GIOF中哪個導(dǎo)模數(shù)目更多？平方率分布光纖 V=2，求基模模場半徑。LP10,15 模式的本征值。第

3、四章：為什么光纖要承受“芯包構(gòu)造”？“單模光纖”中有幾個導(dǎo)模？假設(shè)要求光纖只傳輸一個導(dǎo)模,應(yīng)如何設(shè)計光纖?簡述波動光學(xué)分析方法的根本思路.說明從麥克斯韋方程到波導(dǎo)場方程三次分別變量的理論依據(jù)。波導(dǎo)場方程具有什么樣的數(shù)學(xué)特征？LP11模式？為什么？SIOF GIOF 中的軌跡曲線。曲。說明光纖數(shù)值孔徑的物理意義。說明內(nèi)散焦面、外散焦面和輻射散焦面的物理意義。SIOF 中子午光線的內(nèi)、外散焦面半徑各是多少？子午光線的主要特征是什么?推導(dǎo)SIOF 數(shù)值孔徑表達式; GIOF的數(shù)值孔徑有何不同?為什么GIOF 又稱為“折射型”光纖？GIOF中光線角向運動有何特點？分別說明約束光線、隧道光線和折射光線的

4、特點。分別說明導(dǎo)模、漏模和輻射模的場分布特點。簡述三種光線與三類模式的對應(yīng)關(guān)系。說明傳播常數(shù)有何物理意義。說明V、U、W 的物理意義。在什么條件下可以唯一確定光纖中的模式？“縱橫關(guān)系式”有何作用？導(dǎo)場方程式。SIOF 中波導(dǎo)場方程具有什么數(shù)學(xué)特征？在SIOF 中如何求波導(dǎo)場方程的解？寫出SIOF 中推導(dǎo)本征值方程的主要數(shù)學(xué)步驟。導(dǎo)模截止與遠離截止的物理意義是什么?寫出SIOF中TE01、TE02、TE03 在接近截止和遠離截止時的本征值。寫出SIOF V 值的關(guān)系式。依據(jù)SIOF V=4.5 時有那幾個模式存在？總模式數(shù)目是多少？并與模式數(shù)估算公式的結(jié)果比較。SIOF 與GIOF中哪個導(dǎo)模數(shù)目更多？Vc2.405 只適應(yīng)于SIOF？平方率光纖單模條件Vc是多少?弱導(dǎo)光纖中組成線偏振模式的理論依據(jù)是什么？為什么LP0m 模式只有兩重簡并？實際光纖中傳播的模式是線偏振模式嗎？為什么？畫出LP6,8 模式場分布示意圖。高階模式與低階模式哪個輸出角度大？圖。說明高斯近似最大激發(fā)效率判據(jù)的物理意義。說明等效階躍光纖近似的物理意義。V