scs2012-04-26光纤习题课.ppt

信息电子技术中的场与波 光纤习题课 6.22脉冲光信号沿多模和单模光纤传输时所引起的色散效应有何异同？并以什么因素为主？ 光纤色散 材料色散 波导色散 模间色散 多模光纤以模间色散为主 单模光纤以波导色散为主 模间色散模内色散 6.23介质圆波导芯半径a=500um，折射率n1=2.8，包层折射率n2=2.7，计算LP01、LP11、LP21模的截止波长。 6.24介质圆波导尺寸及n1、n2同习题6.23，工作波长λ=200um联立解析式（6.8.24）、（6.8.25），计算LP01、LP11模的u=kt1a传播常数kz 6.25介质圆波导尺寸及n1、n2同习题6.23，用图6-75所示归一化化播常数与归一化频率关系曲线计算LP01、LP11模的u=kt1a，并与习题6.24比较。 6.26介质光波导芯径300um，纤芯折射率n1=3，包层折射率n2=2.9，工作频率f=8×1011Hz，求LP01、LP11模纤芯部分传输功率占整根光纤传输功率的百分比。 6.27以半径为a，内充空气的金属圆波导和芯半径为a、芯区与包层折射率为n1、n2的介质圆波导为例，比较金属波导与介质波导的波导特性。 补充1：试绘出金属波导管与光纤波导横截面示意图，比较其结构异同点，从物理上描述电磁波在横截面不同处的工作特征。 金属波导管 电磁场局限于金属腔内传播 边界外无电磁波 光纤波导 在纤芯中横向震荡，纵向传播 在包层中横向衰减，纵向传播 补充2：请解释波导中电磁波工作模式简并概念 不同工作模式具有相同传输特性称为模式简并 补充3：请给出ITU-T对三种单模光纤的具体命名 ITU-T-G.652 常规单模光纤 ITU-T-G.653 色散位移光纤 ITU-T-G.654 超低损耗光纤 ITU-T-G.655 非零色散位移光纤 * * 查表得LP01、LP11对应的b分别为：0.97、0.9 LP01: u=2.02 LP11: u= 3.68 * *