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《光纤技术及应用》复习题

第一章

1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。（并会证明）

2、TE波、TM波分别指的是什么？

3、平面光波发生全反射的条件。

当入射角大于临界角时，入射光能量将全部反射

4、古斯-哈恩斯位移指的是什么？其物理本质是什么？

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证明实际光的反射点离入射点有一段距离，称为古斯-哈恩斯位移。（相隔约半个

波长）

实质：光的传播不能简单视为平面光波的行为，必须考虑光是以光束的形式传

播，即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的

5、写出光线方程，并证明在各向同性介质中光为直线传播。

对于均匀波导，n为常数，光线以直线形式传播

第二章

1、平板波导的结构，分类。

结构：一般由三层构成：折射率n1中间波导芯层，折射率n2下层

介质为衬底，折射率n3上层为覆盖层；n1n2,n1n3。且一般情况

下有n1n2n3

2、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有：导模、衬底辐射模、波导辐射模

（各有什么特点）。（入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常数

所满足的条件）P12。P17-18图

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满足全反射的光线并不是都能形成导模，还必须满足一定的相位条件。P13（导

模的传输条件）

3、在平板波导中TE模为基模，因为TE模的截止波长是所有导模中最长的。

00

P14

4、非均匀平面光波在平板波导中的模式有：泄露模、消失模

5、平板波导中的简正模式具有：稳定性、有序性、叠加性、和正交性。

6、模式的完备性指的是?P24

在平板波导中，导模和辐射模构成了一个正交、完备的简正模系，平板波导中的

任意光场分布都可以看成这组正交模的线性组合。

7、波导间的模式耦合指的是？P31

当两个波导相距很远时，各自均以其模式独立地传播，无相互影响；当两个波导

相距很近时，由于包层中场尾部的重叠，将会发生两个波导间的能量交换，称之

为波导间的模式耦合。

作业题：2-7、2-8

章

1、什么是光纤？光纤的结构，分类，并画出相应的折射率分布。光纤的相对折

射率差。

光纤（opticfiber）是指能够传导光波的圆柱形介质波导。它利用光的全反射

原理将光波能量约束在其界面内，并引导光波沿着光纤轴线方向传播

结构：纤芯（芯层）包层保护层

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2、阶跃光纤中导模的光线分为：子午光线和斜光线。

子午光线：指在子午面内传播的锯齿形折线；

斜光线：指与芯轴即不相交也不平行的空间折线。

3、阶跃光纤中的延迟时间，数值孔径P37-38

1n

22

1NAnn

(sin)

vccos0max12

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