光纤通信技术-第二章-光纤光缆技术-作业习题(2)

1.光纤是如何分类的？各分为那些类别？
2.相对折射指数差的表示式是什么？什么是弱导条件？。

3.什么是光纤的径向归一化相位常数U、光纤的径向归一化衰减常数W和光纤的归一化频率V？
4.渐变型光纤的本地数值孔径的定义为什么？
5.当光纤中出现什么时，即认为导波截止。

6.单模光纤是如何定义的？在标量近似解中，阶跃单模光纤只传输什么模？
7.光纤的传输特性有哪几种？
8.什么是导行波，什么是辐射波？
9.什么是全反射，全发射的条件是什么?
10.什么是弱导光纤，为什么标量近似解只适用于弱导光纤？
11.为什么说采用渐变型光纤可以减小光纤的色散？
12.什么是自聚焦现象？
13.说明造成光纤损耗的原因。

14.单模光纤和多模光纤有何区别？各有何用途？
15.根据ITU-T建议，单模光纤分为那几类？G.655光纤有何特点？
16.什么是光纤的数值孔径NA？有何物理意义？
17.光纤的波动方程是什么?
18.光纤的电磁场表达式是什么？
19.光纤的特征方程是什么？有何物理意义？
20.什么是光纤的截止波长？
21.光纤传输特性通常有几种？分别是什么？
22.什么是光纤的色散？分析多模光纤和单模光纤的色散机理。

23.为什么色散和损耗是光纤通信的主要限制因素？
24.什么是G.652和G.655光纤，它们的特点分别是什么？。

25.通常光缆结构由那些组成？
26.光缆型号是如何标识的？如GYGZL03-12T50/125代表什么意思？
27.光纤通信中常用的波长是什么？
28.阶跃型光纤的导光原理是什么？
29.什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？色散带来的危害是什么？
30.解释光纤中的模式色散、材料色散及波导色散。

31.什么是色散位移单模光纤。

32.什么是非零色散光纤。

33.什么是色散平坦光纤。

34.什么是色散补偿光纤。

35.均匀光纤芯与包层的折射率分别为n1=1.5,n2=1.45 试计算：
光纤芯与包层的相对折射率差。

光纤的数值孔径。

36.一光纤的纤芯折射率是1.52，包层的折射率是1.45，计算其数值孔径。

37.一阶跃型多模光纤的纤芯半径a=25um，折射率n1=1.5，相对折射率差Δ＝0.01，L=1km，试求：1)该光纤数值孔径NA＝？2)该光纤模式色散是多少？ 3)假设只考虑模式色散，其它色散均忽略不计，则光纤带宽为多少？
38.有一个15 km长的多模渐变型光纤线路工作波长λ=1.3μm，使用的LED光源谱宽Δλ＝16nm，已知该光纤材料色散系数是5ps/km.nm，模式色散是0.3ns/km，求此光纤材料色散是多少？此光纤线路总色散是多少？
39.对于典型的渐变型光纤：NA＝0.275，纤芯直径50 μm，求当工作在1310 nm 窗口时，光纤中可容纳的模式数。

40.已知阶跃型光纤，纤芯折射率n1=1.50，相对折射率差△=0.5%，工作波长λ0=1.31um，试求：（1）保证光纤单模传输时，光纤的纤芯半径a应为多大？（2）若a=5um，保证光纤单模传输时，n2应如何选择？
41.阶跃光纤的相对折射率△=0.005，n1=1.5,当波长为1.3μm时，要实现单模传输，a应小于多少。

42.有一单模光纤，在1550nm的色散系数为20ps/nm•km，该光纤传输100 ps的光脉冲，经过10km后脉冲展宽为多少？（光源线宽为0.1nm）
43.什么是光纤及其分类? 什么是光纤的模式，HE11(或LP01)模的特点是什么？单模及多模光纤的结构特点是什么？
44.已知多模阶跃型光纤，纤芯折射率为n1=1.5，光纤芯经2a=50μm，相对折射率差∆=0.01，求？
(1)光纤数值孔径N.A.和收光角？
(2)归一化频率V和导模总数NS？（λ=1.3μm ）
(3)如模间色散为5ns/km，光纤长为10km，最大传输速率为多少？
(4)当∆=0.001时，光纤芯经2a为多大时光纤可单模工作？
45.有一单模光纤，在1550nm的色散系数为20ps/nm•km，该光纤传输100 ps的光脉冲，经过10km后脉冲展宽为多少？（光源线宽为0.1nm）
46.单模光纤的平均损耗为0.4dB/km，1mw的光功率输入传输100km后输出的光功率为多少？
47.已知均匀光纤芯的折射率n1=1.5，相对折射率差△= 0.01，芯半径a=25μm,
试求：
(1)LP11模的截止波长。

(2)若
λ
=1μm，计算光纤的归一化频率V以及其中传输模的模数量。

48.阶跃光纤，若n1=1.5，
λ
=1.3μm 计算：
(1)若△= 0.25，为了保证单模传输，其芯径应取多大。

(2)若取a=5μm,为保证单模传输，△应取都多大。

49.已知光纤的芯径2a=50μm，△=0.01，n1=1.45, λ=0.85μm,若折射率分布为阶跃型和平方律型，求导模数目。