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2015-07-19 发布于重庆
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光纤通信原理习题答案.pdf

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光纤通信原理习题答案.pdf

第二章 1. 1. 11.. 定性描述渐变型多模光纤带宽远远优于阶跃型多模光纤的原因。答：阶跃型多模光纤以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的路径，虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播，但到达光纤输出端的时间却不同，出现了时间上的分散，导致脉冲严重展宽。而渐变型多模光纤有自聚焦作用，虽然沿光纤轴线传输路径最短，但轴线上折射率最大，光传播最慢。斜光线大部分路径在低折射率的介质中传播，虽然路径长，但传输快。通过合理设计折射率分布，不同入射角度入射的光线以相同的轴向速度在光纤中传输，同时到达输出端，即所有光线具有相同的空间周期，从而降低模间色散，增加了光纤传输带宽。 2. n =1.5 2a=50 m 2. n =1.5 2a=50 m 22.. nn ==11..55 22aa==5500 mm 已知多模阶跃型光纤，纤芯折射率为 1 ，光纤芯经 μ ，相对 1 11 =0.01 1 NA. 2 =0.01 1 NA. 2 ==00..0011 11 NNAA.. 22 折射率差Δ ，求：（）光纤数值孔径和收光角；（）归一化频 V N =1.3 m 3 =0.001 2a V N =1.3 m 3 =0.001 2a VV NN ==11..33 mm 33 ==00..000011 22aa 率和导模总数？（λ μ ）；（）当Δ 时，光纤芯经为多大时光纤可单模工作？解： 1/ 2 (1)NA= sin = n(2∆) = 0.21 n θ 0 c NA 。 θc = arcsin ≈12.2 n 1/ 2 (2)V= 2π / λ⋅a⋅n(2∆) ≈ 25.6 1 2 N=V / 2 ≈328 V⋅λ (3)a 1/ 2 ≈ 7.43µm 2π⋅n⋅(2∆) 1 3. n =1.5 =0.001 3. n =1.5 =0.001 33.. 已知阶跃型光纤的纤芯折射率 nn ==11..55，相对折射率差Δ==00..000011，芯半径 1