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第2章复习思考题
参考答案
2-1用光线光学方法简述多模光纤导光原理
答：现以渐变多模光纤为例，说明多模光纤传光的原理。我们可把这种光纤看做由折射
率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n、n和n等组成，如图2.1.2(所示，而且。
a)n.n.n•…
abcabc
使光线1的入射角7A正好等于折射率为n的a层和折射率为n的b层的交界面A点发生全反射时临
ab
界角飞，然后到达光纤轴线上的0点。而光线2的入射角却
(ab)arcsinnVB
小于在a层和b层交界面B点处的临界角(ab)，因此不能发生全反射，而光线2以折射角
-c
方折射进入b层。如果n适当且小于n，光线2就可以到达b和c界面的B点，它正好在A点的上
ba
方(00线的中点)。假如选择n适当且比n小，使光线2在B发生全反射，即为:c(bc)=
cb
arcsin(n/n)。于是通过适当地选择n、氐和n，就可以确保光线1和2通过0。那么，它们是否同
cbac
时到达0呢？由于nn,所以光线2在b层要比光线1在a层传输得快，尽管它传输得路经比较
ab
长，也能够赶上光线1,所以几乎同时到达0点。这种渐变多模光纤的传光原理，相当于在这种波导
中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜，把光线局限在
波导中传输，如图2.1.1(b)所示。
图2.1.2渐变(GI)多模光纤减小模间色散的原理
2-2作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型
答：作为信息传输波导，实用光纤有两种基本类型，即多模光纤和单模光纤。当光纤的芯径很
小时，光纤只允许与光纤轴线一致的光线通过，即只允许通过一个基模。只能传播一
个模式的光纤称为单模光纤。用导波理论解释单模光纤传输的条件是，当归一化波导参数(也
叫归一化芯径)V2.405时，只有一种模式，即基模LP(即零次模，N=0)通过光纤芯
01
传输，这种只允许基模LP01传输的光纤称为单模光纤。
2-3什么叫多模光纤？什么叫单模光纤
答：传播数百到上千个模式的光纤称为多模(MultiMode，MM)光纤。
2-4光纤传输电磁波的条件有哪两
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