光纤光学课后答案

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光纤光学课后答案

标签:文库时间:2024-11-06
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光纤光学课后答案

【篇一:光纤应用习题解第1-7章】

>1.详述单模光纤和多模光纤的区别(从物理结构,传播模式等方面)

a:单模光纤只能传输一种模式,多模光纤能同时传输多种模式。单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型,多模光纤可呈多种形状。纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差:单模纤芯直径在10um左右,多模一般在50um以上;单模光纤的相对折射率差在0.01以下,多模一般在0.01—0.02之间。

2.解释数值孔径的物理意义,并给出推导过程。

a::na的大小表征了光纤接收光功率能力的大小,即只有落入以?m为半锥角的锥形区域之内的光线,才能够为光纤所接收。 3.比较阶跃型光纤和渐变型光纤数值孔径的定义,可以得出什么结论?

a:阶跃型光纤的na与光纤的几何尺寸无关,渐变型光纤的na是入射点径向坐标r的函数,在纤壁处为0,在光纤轴上为最大。 4.相对折射率差的定义和物理意义。 n12-n22n1-n2 a:d= 2n12n1

d的大小决定了光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力。 5.光纤的损耗有哪几种?哪些是其固有的不能避免,那些可以通过工艺和材料的改进得以降低?

a:固有损耗:光纤材料的本征吸收和本征散射。 非固

光纤光学课后答案

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光纤光学课后答案

【篇一:光纤应用习题解第1-7章】

>1.详述单模光纤和多模光纤的区别(从物理结构,传播模式等方面)

a:单模光纤只能传输一种模式,多模光纤能同时传输多种模式。单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型,多模光纤可呈多种形状。纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差:单模纤芯直径在10um左右,多模一般在50um以上;单模光纤的相对折射率差在0.01以下,多模一般在0.01—0.02之间。

2.解释数值孔径的物理意义,并给出推导过程。

a::na的大小表征了光纤接收光功率能力的大小,即只有落入以?m为半锥角的锥形区域之内的光线,才能够为光纤所接收。 3.比较阶跃型光纤和渐变型光纤数值孔径的定义,可以得出什么结论?

a:阶跃型光纤的na与光纤的几何尺寸无关,渐变型光纤的na是入射点径向坐标r的函数,在纤壁处为0,在光纤轴上为最大。 4.相对折射率差的定义和物理意义。 n12-n22n1-n2 a:d= 2n12n1

d的大小决定了光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力。 5.光纤的损耗有哪几种?哪些是其固有的不能避免,那些可以通过工艺和材料的改进得以降低?

a:固有损耗:光纤材料的本征吸收和本征散射。 非固

光纤光学往年试题及参考答案

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光纤光学往年试题及参

考答案

aae0c1a15d0e7cd184254b35eefdc8d377ee14f6work Information Technology Company.2020YEAR

光纤光学(往年考题仅供参考)

填空:

三个载波波长

0.85um多模光纤LED光源

1.31um单多并存 LD

1.55um单模掺铒激光器

单,多模光纤区别

单模光纤传输一种模式,纤芯直径小,芯皮折射率差小;

多模光纤传输多种模式,纤芯直径大,芯皮折射率差大单根光纤结构

纤芯、包层、保护层

完美条件下光纤材料损耗下限由哪两部分组成

瑞利散射和本征吸收

波长色散由什么叠加,与什么成正比

是波导色散和材料色散的叠加,与光源谱宽成正比光纤与光源耦合的两者匹配参量

光纤:芯径,数值孔径,截止波长,偏振特性

光源:发光面积,光束发散角,光谱特性,输出功率,偏振特性光纤固定连接技术三环节

2

1.端面的制备;

2.光纤的对准调节;

3.光纤接头固定

光纤隔离器与相位调制器运用的效应

光纤隔离器:法拉第效应;

相位调制器:kerr效应

掺杂光纤激光器掺杂元素对应波长

Nd:0.9um,1.06um,1.35um

Er: 1.55um

其中0.9um和1.55um为三能级系统,1.06um和1.35um为四能级系统

多模

光纤光学练习题

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一、选择题(下列各题四个备选答案中只有一个正确答案,请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1.5分,共30分)

1 有关光纤中传输的模式,下列哪一个命题是错误的?

A、对于结构参数给定的光纤,其中传输的模式是唯一确定的; B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率; C、一个模式都有自己对应的截止频率; D、HE11模是唯一不能截止的模式。

2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定,但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关,问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关:

A、入射光源的光功率; B、入射介质的折射率; C、光的入射角; D、入射点的位置。

3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为:

A、14;B、26;C、28;D、7

4 通常将光纤通信划分为三个传输窗口,其主要原因是:

A、光纤的弯曲损耗; B、OH吸收损耗; C、过渡金属离子吸收; D、瑞利散射损耗。 5

线偏振模的模斑为:

A、径向亮斑数为B、径向亮斑数为C、径向亮斑数为

,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为亮;

D、径向亮斑数为,角向亮斑数

光纤光学练习题

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一、选择题(下列各题四个备选答案中只有一个正确答案,请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1.5分,共30分)

1 有关光纤中传输的模式,下列哪一个命题是错误的?

A、对于结构参数给定的光纤,其中传输的模式是唯一确定的; B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率; C、一个模式都有自己对应的截止频率; D、HE11模是唯一不能截止的模式。

2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定,但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关,问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关:

A、入射光源的光功率; B、入射介质的折射率; C、光的入射角; D、入射点的位置。

3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为:

A、14;B、26;C、28;D、7

4 通常将光纤通信划分为三个传输窗口,其主要原因是:

A、光纤的弯曲损耗; B、OH吸收损耗; C、过渡金属离子吸收; D、瑞利散射损耗。 5

线偏振模的模斑为:

A、径向亮斑数为B、径向亮斑数为C、径向亮斑数为

,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为亮;

D、径向亮斑数为,角向亮斑数

光纤光学练习题

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一、选择题(下列各题四个备选答案中只有一个正确答案,请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1.5分,共30分)

1 有关光纤中传输的模式,下列哪一个命题是错误的?

A、对于结构参数给定的光纤,其中传输的模式是唯一确定的; B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率; C、一个模式都有自己对应的截止频率; D、HE11模是唯一不能截止的模式。

2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定,但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关,问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关:

A、入射光源的光功率; B、入射介质的折射率; C、光的入射角; D、入射点的位置。

3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为:

A、14;B、26;C、28;D、7

4 通常将光纤通信划分为三个传输窗口,其主要原因是:

A、光纤的弯曲损耗; B、OH吸收损耗; C、过渡金属离子吸收; D、瑞利散射损耗。 5

线偏振模的模斑为:

A、径向亮斑数为B、径向亮斑数为C、径向亮斑数为

,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为亮;

D、径向亮斑数为,角向亮斑数

光纤课后

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1.1

1、什么是光纤通信?

2、光纤通信的优点有哪些?

3、光纤通信的各发展阶段的特征是什么?

4、光通信系统工作波长为0.88mm,1.3mm和1.55mm,计算载波频率及单个光子能量。 5、假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率下工作,试问在5GHz的微波载波和1.55m m的光载波上能传输多少64kb/s的话路? 1.2

1、光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分的作用。 2、光纤通信的三个窗口指什么? 3、光纤通信中对光源的要求是什么? 4、光纤通信中对检测器的要求是什么? 1.4

1、10mW的1310nm激光,其发送光功率为多少dBm?

2、某光纤损耗为10dB,计算光通过光纤后,功率减小多少?

3、0.8mm的光波以1mW的光功率入射到探测器,则探测器每秒接收的光子数是多少? 4、设光纤的损耗为0.2dB/km,计算光功率下降一个数量级所对应的传输距离。如果光功率以exp(-aL)规律下降,计算a(in cm-1).

5、设有1.55mm的数字通信系统工作于1Gb/s,探测器接收的平均功率为(-40dBm).假设比特流中的1和0比特数相等,计算每个比特中的光子数。

6、画出比特率为2.5Gb/s的数字非归零(NRZ)比特流(

2011光纤光学复习题

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光纤光学期末复习题

一、选择题

1 有关光纤中传输的模式,下列哪一个命题是错误的?

A、对于结构参数给定的光纤,其中传输的模式是唯一确定的; B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率; C、一个模式都有自己对应的截止频率; D、HE11模是唯一不能截止的模式。

2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定,但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关,问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关:

A、入射光源的光功率; B、入射介质的折射率; C、光的入射角; D、入射点的位置。

3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为:

A、14;B、26;C、28;D、7

4 通常将光纤通信划分为三个传输窗口,其主要原因是:

A、光纤的弯曲损耗; B、OH吸收损耗; C、过渡金属离子吸收; D、瑞利散射损耗。 5

线偏振模的模斑为:

A、径向亮斑数为B、径向亮斑数为C、径向亮斑数为

,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为,而且中心为暗; ,角向亮斑数为

,而且中心为亮;

D、径向亮斑数为,角向亮斑数为,而且中心为亮。

6光纤的损耗是由许多不同因素造成的,其中不可能消除的因素是

光纤光学总结报告 - 图文

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说明:重点放在了二三四章以及第五章前面部分,别的则比较缩略。

第一章

1.光纤通信优点

宽带宽,低损耗,保密性好,易铺设

2.光纤

介质圆柱光波导,充分约束光波的横向传输(横向没有辐射泄漏),纵向实现长距离传输。 基本结构:纤芯、包层、套塑层

光波导:约束光波传输的媒介 导波光:受到约束的光波 光波导三要素: “芯 / 包”结构

凸形折射率分布,n1>n2 低传输损耗

3.光纤分类

通信用 和非通信用

4. 单模光纤:只允许一个模式传输的光纤; 多模光纤:光纤中允许两个或更多的模式传播。

5. 如何改善光纤的传输特性:减少OH- ,降低损耗;改变芯经和结构参数,色散位移;改变折射率分布,降低非线性

6.光纤制备工艺

预制棒:MCVD OVD VAD PCVD 之后为光纤拉丝,套塑,成缆工艺。

第二章 1.理论根基 2.

2. 光纤是一种介质光波导,具有如下特点: ①无传导电流; ②无自由电荷; ③线性各向同性

3. 边界条件:在两种介质交界面上电磁场矢量的E(x,y)和H(x,y)切向分量要连续,D与B的法向分量连续:

4.由程函方程推得射线方程,再推得光线总是向折射率高的区域弯曲。

光学课后题

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1.8. 透镜表面通常镀一层如 MgF2(n=1.38)一类的透明物质薄膜,目的是利用干涉来

降低玻璃表面的反射.为了使透镜在可见光谱的中心波长(550nm)处产生极小的反射,则镀 层必须有多厚?

解:因为n1

???2dncosi2?(2j?1),(j=0、1、2…)产生干涉相消,此时透射光最强。

2?依题意可知,i2=0,j=0。由??2dncosi2?(2j?1)得

2?550?10?9?5d?(2j?1)?(2?0?1)?10cm o4n2cosi24?1.38?cos0Or

光程差??2dn2?n1sin2i1透射光最强。

依题意可知,i1=0,j=0。由??2dn2?n1sin2i1?(2j?1)d?(2j?1)22??(2j?1),(j=0、1、2…)产生干涉相消,此时22??2得

?4n2?n1sin2i124?1.382?12sin20?61.11 波长为400-760nm的可见光正射在一块厚度为1.2×10m,折射率为1.5玻璃片上,试

问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强。

解:由于是正入射,故i1=0,依题意可知,该干涉为等倾干涉,上下两表面反射光的光程差为

?(2?0?1)550?10?9?10?5cm

???2j