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                  光纖光學重點

                  一、名詞解釋

                  1.光纖光柵(P144):通過一定方法使光纖纖芯的折射率發生軸向周期性調制而形成的衍射光柵

                  2.數值孔徑:入射媒質折射率與最大入射角的正弦之積

                  3.基模模場半徑(P101):基模場在光纖的橫截面分布曲線中心最大值e-1處所對應的半徑。

                  4.子午光線:子午面上傳播的光線

                  5.光隔離器(P140):是一種基于法拉第旋轉的非互易性的傳輸器件,只允許光波沿著一個方向傳輸(光信號沿著指定正方向傳輸時損耗低,光路被接通),而另一個方向的傳輸是禁止的。

                  6.平均能流密度(P20):在足夠長的觀測時間內平均單位時間內通過單位面積的能量。

                  能流密度(百度):在一定的空間范圍內,單位面積所取得的或單位重量能源所能產生的某種能源的能量或功率。

                  7.相速度(P19):場的等相位面沿Z軸的傳播速度。

                  群速度(P19):光脈沖或波包的中心或光能量沿Z軸的傳播速度,也即場的等幅面沿z 軸的傳播速度。

                  8.群速度色散:在高速大容量的光纖通信中,由于光纖介質表現出非線性,光脈沖包絡的形狀會發生變化,這種影響光信號的接收的變化成為群速度色散

                  9.光無源器件(P122):有光纖式和光纖耦合分立元件兩種,前者利用自身特性直接實現功能,后者利用光學元件對光的傳播特性進行交換,并用透鏡獎器件和光纖耦合。

                  10.自聚焦透鏡(P122):芯徑大,長度短,數值孔徑大,光線在其中的傳播軌跡為正弦曲線。由一點發出的不同角度的光線經過一周期的傳播后又匯聚到另一點的類似平方律折射率分布光纖。

                  11.模式色散:在多模光纖中,傳輸的模式很多,不同的模式,其傳輸路徑不同,所經過的路程就不同,到達終點的時間也就不同,這就引起了脈沖的展寬

                  12.傳播常數(P17具體看書):縱向傳播常數β:導模的相位在Z軸單位長度上的變化量,波矢在Z軸上的投影β=K·e z=nk0cosθz;橫向傳播常數:波矢k的橫向分量,U和W分別反映了導模在芯區中的駐波場的橫向振蕩頻率,W值則反映了導模在包層中的消逝場的衰減速度

                  二、簡答題

                  1.光纖導光的基本原理

                  全反射原理

                  2.什么是光纖的色散?光纖的色散主要有幾種?其對光纖通信有何影響?

                  在光纖中傳輸的光信號(脈沖)的不同頻率成分或不同的模式分量以不同的速度傳播到達一定距離后必然產生信號失真(脈沖展寬),這種現象叫做光纖的色散。

                  模間色散、波導色散、材料色散、偏振色散

                  導致光信號畸變,限制傳輸距離

                  3.簡述光纖中導模截止和遠離截止條件的物理意義

                  截止條件實際上規定了允許某一導模存在時光纖所需具備的結構參數,而在模式遠離截止時,W→∞僅僅只是意味著W>>U從而有V≈W,一般情況下,U的值在截止條件和遠離截止值之間,即U c lm

                  4.什么是光纖的傳輸模式

                  考慮兩束波的干涉。若這兩束波的相位一致,則這兩個波將相互加強,就會一直傳播下去;

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