光纤光学习题集

1、其次章：,标出折射率构造。从数学上证明，在均匀折射率介质中，光纤轨迹为直线传播。1 个模式存在，能否通过外界鼓励2 个模式传播？“纵横关系式”有何作用？导场方程式。第三章：几何光学与波动光学的适用条件各是什么?产生光内全反射的条件是什么?一根空心玻璃管能否传光？为什么？光纤纤芯变粗时，允许存在的模式数目如何变化？什么是光纤的模式？推导波导场方程经受了哪几种分别变量？写出SIOF 中推导本征值方程的主要数学步骤。写出SIOF 中TE01TE02TE03 在接近截止和远离截止时的本征值。写出SIOF V 值的关系式。依据SIOF V=4.5时有哪几个模式存在？总模式数目是多少？并与模式数估算公式的

2、结果比较。为什么Vc2.405 只适应于SIOF？弱导光纤中组成线偏振模式的理论依据是什么？为什么LP0m 模式只有两重简并？实际光纤中传播的模式是线偏振模式吗？为什么？画出LP6,8 模式场分布示意图。第四章：一根空心玻璃管能否传光？为什么？光纤纤芯变粗时，允许存在的模式数目如何变化？光纤中传播的光波有何特征？推导波导场方程经受了哪几种分别变量？本征方程有什么特点？模式是什么？如何唯一确定一个模式？由射线方程推导光线轨迹，只需要知道什么？渐变折射率分布光纤中光线如何传播？为什么？图。SIOF与GIOF中哪个导模数目更多？平方率分布光纤 V=2，求基模模场半径。LP10,15 模式的本征值。第

3、四章：为什么光纤要承受“芯包构造”？“单模光纤”中有几个导模？假设要求光纤只传输一个导模,应如何设计光纤?简述波动光学分析方法的根本思路.说明从麦克斯韦方程到波导场方程三次分别变量的理论依据。波导场方程具有什么样的数学特征？LP11模式？为什么？SIOF GIOF 中的轨迹曲线。曲。说明光纤数值孔径的物理意义。说明内散焦面、外散焦面和辐射散焦面的物理意义。SIOF 中子午光线的内、外散焦面半径各是多少？子午光线的主要特征是什么?推导SIOF 数值孔径表达式; GIOF的数值孔径有何不同?为什么GIOF 又称为“折射型”光纤？GIOF中光线角向运动有何特点？分别说明约束光线、隧道光线和折射光线的

4、特点。分别说明导模、漏模和辐射模的场分布特点。简述三种光线与三类模式的对应关系。说明传播常数有何物理意义。说明V、U、W 的物理意义。在什么条件下可以唯一确定光纤中的模式？“纵横关系式”有何作用？导场方程式。SIOF 中波导场方程具有什么数学特征？在SIOF 中如何求波导场方程的解？写出SIOF 中推导本征值方程的主要数学步骤。导模截止与远离截止的物理意义是什么?写出SIOF中TE01、TE02、TE03 在接近截止和远离截止时的本征值。写出SIOF V 值的关系式。依据SIOF V=4.5 时有那几个模式存在？总模式数目是多少？并与模式数估算公式的结果比较。SIOF 与GIOF中哪个导模数目更多？Vc2.405 只适应于SIOF？平方率光纤单模条件Vc是多少?弱导光纤中组成线偏振模式的理论依据是什么？为什么LP0m 模式只有两重简并？实际光纤中传播的模式是线偏振模式吗？为什么？画出LP6,8 模式场分布示意图。高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？图。说明高斯近似最大激发效率判据的物理意义。说明等效阶跃光纤近似的物理意义。V