11级期末复习11.ppt

2.4 阶跃型光纤的纤芯折射率是1.5，包层折射率是1.498，工作波长为1310nm，当纤芯直径为多大时为单模传输？ 解：单模传输的工作条件是 归一化频率V满足 ， 此时光纤内只含有基模。 加问题：此光纤的数值孔径是多大？光纤入射端面容许光线的最大入射角是多大？总接收角是多大？ 解： 第二章习题补充 1. 假设有一光纤的折射率n1=1.45，相对折射率差Δ=0.002，试问：纤芯半径a=3μm或5μm时，此光纤在820nm波长上是单模光纤还是多模光纤？ 解：利用公式 当a=3μm时，V=2.10812.4048，故此光纤在820nm波长上是单模光纤。 当a=5μm时，V=3.51352.4048，故此光纤在820nm波长上是多模光纤。 2.一阶跃光纤折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=1%，长度L=1km。求子午光线的最大时延差？ 解： 1 y q 1 l L x o q q c 纤芯 n 1 包层 n 2 z y 1 入射角为θ的光线在长度为L(ox)的光纤中传输，所经历的路程为l(oy)，在θ不大的条件下，其传播时间即时间延迟为 子午光线的最大时延差即是最大入射角和最小入射角的光线之间时延差近似为 3. 已知光纤的芯径2a=50μm，Δmax=0.01，n1=1.45，λ=0.85μm，若光纤的折射率分布指数分别为g→∞（阶跃型）和g=2（抛物渐变型），求它们的导波模式数量。若波长改变为1.31μm，导波模式数量如何变化？ 解：光纤中传导模的总数为 当λ=0.85μm时，Vmax=38，所得模式数量分别约为722和361. 若波长改变为1.31μm，则Vmax=25，所得模式数量分别约为313和156. 第三章习题 3.6 光纤耦合器有哪些性能指标，分别是如何定义的？ 解：光纤耦合器的常见性能指标有 ①附加损耗Le，指所有输出端口的光功率总和相对于输入总光功率损失的分贝数的负值。 ②插入损耗Li，指光信号经过光纤耦合器后，每一路光信号输出相对于输入光信号光功率损失的分贝数的负值。 ③分光比，指光纤耦合器各输出端口的输出功率的 比值。 ④隔离度I，指一个输入端的光功率和由其反射到其他端的光功率的比值的分贝数，也称方向性。 3.7 简述光衰减器在光路中的作用，一般在哪些场合下使用？ 解：光衰减器是插入光链路中控制光能衰耗的一种无源器件，在光链路中对光信号功率进行定量或不定量的衰减。 它主要用于调整光中继段的线路损耗、评价光系统的灵敏度和校正光功率计等场合。 关于考试 各章总结 3 部分章节习题解答 期末复习 形式：闭卷 时长：120分钟 题型及分数分配 选择题（10小题，10分） 填空题（20小题，20分） 名词解释（5小题，20分） 简答（5小题，25分） 画图（1小题，5分） 计算（2小题，20分） 关于考试 各章总结——第一章 第一章 光纤通信的优缺点； 光纤通信系统的组成？及各部分的作用； 光发射机的两种调制方式； 各章总结——第二章 光纤结构和类型： 光纤的结构； 光线在纤芯内有效限制的原理； 相对折射率差，代表的意义； 光纤的类型，各自特点； 光纤传输原理——几何光学方法 概念：数值孔径，子午光线，光纤的时间延迟，自聚焦效应； 计算：光纤数值孔径和时间延迟的计算。 掌握数值孔径和时间延迟的概念，所描述的光纤特性； ——阶跃光纤，渐变光纤； 各章总结——第二章 光纤传输原理——波动光学方法 概念：光波模式：是指能够独立存在的电磁场的分布结构形式；横磁（电）模；波导基模(HE11模,或称LP01模)；模式截止；单模条件；截止波长； 计算：单模条件，截止波长（截止频率）； 光纤传输特性 色散：概念；色散种类，色散对传输的影响；色散系数(定义，单位，计算，各光纤的典型值) 损耗：概念，引起损耗的因素；损耗对传输的影响；色散系数（定义，单位，计算，典型值） ITU-T光纤分类标准和应用 光缆：结构和类型 各章总结——第三章 光源——功能，常用种类； 半导体激光器的工作原理和产生激光的条件； 概念：受激吸收，受激辐射，自发辐射，粒子数反转；PN结；谐振条件；激光振荡；半导体激光器的基本结构，主要特性； 半导体激光器起振的阈值条件； 半导体激光器起振的相位条件； 实际使用中为什么总是用热电致冷器对激光器进行冷却和温度控制？ DFB激光器的工作原理； LED的特点； LED与LD的主要异同点； 各章总结——第三章 光检测器——功能，常用种类，两者的主要区别； 概念：光电导效应，光电伏效应；耗尽层；光电检测的响应时间；量子效率；渡越时间；倍增效应； 光电二极管的工作原理； APD的工作原理；