16.梯度折射率光纤模式

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光电子技术思考题答案

精品文档2014年光电子技术思考题答案１．已知一阶跃光纤芯区和包层折射率分别为n=1.62, n=1.5221(a)试计算光纤的数值孔径NA=??=? 计算空气中该光纤的最大入射角(b)M?=？，=1.33）(c)如果将光纤浸入水中（n水M?=0.9um,计算光纤传输的总模数。

，(半)径a=60um２．设阶跃光纤的数值孔径NA=0.2,芯0???=0.6328um的最大芯(和半)=1.3um=1.5,n３．欲设计阶跃单模光纤，其芯折射率为=0.005,试分别计算波长为100径。

.精品文档４．设一根光纤的芯的折射率n=1.532，包层的折射率n=1.53021(a)计算临界角；(b)设一条光线沿轴向传播，另一条光线以临界角入射到包层上，试求轴向光线传播１公里后两光线的滞后；５．已知一直圆柱形阶跃光纤，纤芯和包层折射率分别为n=1.62, n=1.52，其芯线直径d=10um，弯曲后的曲率半21径R=1.0cm?？(所有子午光线都全反射)试计算放在空气中子午光线的最大入射角(a)M??）(只要有一条子午光线做到就可以R值低于多少时，子午光线便不再在内表面上反射？（入射角) =(b)0M?增大到90°，则n最大应等于多少？((c)对该光纤，要使最大孔径角设纤芯的折射率保持一定。

) 2M?=90°时，出射光会不会在光纤的出射端面上发生反射？(试分析之)(d)当M.精品文档? =10６．已知“习题5”中的圆柱形阶跃光纤的入射端面有°倾角，出射端面仍垂直于轴线?(a)试计算放在空气中光纤的最大入射角。

axm??°）会不会在出射端面内发生全=90至少要多少？这一光线（°，该光纤的数值孔径=90(b)要使NA axmM反射？.精品文档.精品文档7.将50mw的光注入300m长的光纤中。

如果在另一端接收到的功率为30mw，试问每公里光纤的损耗是多少（用dB/km表示）？如果光纤长５公里，输出功率将是多少？8.使用棱镜耦合将光耦合进入单模光纤中，若棱镜系统的数值孔径NA是0.3，光源波长是532.8nm，如果想要单模光纤与棱镜系统的数值孔径匹配，则其纤芯最大可以是多少？试从结果讨论其可行性。

通信原理简答题答案2（个人整理）

通信原理简答题答案2（个⼈整理）第⼀章绪论1-2何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。

模拟信号：电信号的参量取值连续。

两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。

1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？答：利⽤数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。

优点：抗⼲扰能⼒强，⽆噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进⾏处理、变换、储存；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。

缺点：⼀般需要较⼤的传输带宽；系统设备较复杂。

1-4 数字通信系统的⼀般模型中各组成部分的主要功能是什么？答：信源编码：提⾼信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。

信道编码/译码：增强数字信号的抗⼲扰能⼒。

加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。

数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到⾼频处，形成适合在信道中传输的带通信号。

同步：使收发两端的信号在时间上保持步调⼀致。

1-5 按调制⽅式，通信系统如何分类？答：基带传输系统和带通传输系统。

1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：模拟通信系统和数字通信系统。

1-7 按传输信号的复⽤⽅式，通信系统如何分类？答：FDM,TDM,CDM。

1-8 单⼯、半双⼯及全双⼯通信⽅式是按什么标准分类的？解释他们的⼯作⽅式。

答：按照消息传递的⽅向与时间关系分类。

单⼯通信：消息只能单向传输。

半双⼯：通信双⽅都能收发消息，但不能同时进⾏收和发的⼯作⽅式。

全双⼯通信：通信双⽅可以同时收发消息。

1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信⽅式？他们的适⽤场合及特点？答：分为并⾏传输和串⾏传输⽅式。

并⾏传输⼀般⽤于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。

串⾏传输使⽤与远距离数据的传输。

1-10 通信系统的主要性能指标是什么？—答：有效性和可靠性。

1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？答：有效性：传输速率，频带利⽤率。

光纤光缆的结构与分类

Βιβλιοθήκη 一次涂覆层纤芯包层
套层
一次涂覆层包层纤芯
套层
光纤的结构示意图
二、光纤分类根据光纤的折射率、光纤材料、传输模式、光纤用途和制造工艺，有如下几种分类方法： 1．阶跃型和梯度型光纤(根据光纤的折射率分布函数) 阶跃光纤的纤芯与包层间的折射率阶跃变化的，即纤芯内的折射率分布大体上是均匀的，包层内的折射率分布也大体均匀，均可视为常数，但是纤芯和包层的折射率不同，在界面上发生突变。梯度光纤纤芯内的折射率不是常量，而是从中心轴线开始沿径向大致按抛物线形状递减，中心轴折射率最大。
3．按传输模数分类 (1)单模光纤单模光纤纤芯直径仅有几微米，接近光的波长。单模光纤通常是指跃变光纤中，内芯尺寸很小，光纤传输模数很少，原则上只能传送一种模数的光纤，常用于光纤传感器。这类光纤传输性能好、频带很宽，具有较好的线性度；但因内芯尺寸小，难以制造和耦合。 (2)多模光纤。多模光纤纤芯直径约为50μm，纤芯直径远大于光的波长。通常是指跃变光纤中，内芯尺寸较大，传输模数很多的光纤。这类光纤性能较差，带宽较窄；但由于芯子的截面积大，容易制造、连接耦合比较方便，也得到了广泛应用。
塑包光纤
塑包光纤（Plastic Clad Fiber）是将高纯度的石英玻璃作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。它与石英光纤相比较，具有纤芯粗、数值孔径（N.A.）高的特点。因此，易与发光二极管LED光源结合，损耗也较小。所以，非常适用于局域网（LAN）和近距离通信。
色散位移光纤
单模光纤的工作波长在1.3μm时，模场直径约9μm，其传输损耗约0.3dB／km。此时，零色散波长恰好在1.3μm处。石英光纤中，从原材料上看1.55μm段的传输损耗最小（约0.2dB／km）。由于现在已经实用的掺铒光纤放大器（EDFA）是工作在1.55μm波段的，如果在此波段也能实现零色散，就更有利于1.55μm波段的长距离传输。

光纤的色散及降低色散的措施

(3.20)
它决定一阶群（速度）色散，称作色散参量，它是由于Vg 与有关引起的（许多
书中称此参量为二阶色散，它是从 () 对的二阶微商定义的，而从式 ()
v 看，与相速度对的二阶微商有关，因此称作二阶色散；但是从群速度看与
群速度对的一阶微商有关，因此称作一阶群色散）。第三项系数为二阶群色散（有些人称此为三阶色散，这是从相速度对频率的三阶微商而得名）。
反常色散： 0 ， dVg 0 ， D 0 d
(3.23b)
1.2 色散位移光纤（DSF）和非零色散位移光纤（NZ—DSF）
由于总色度色散是由材料色散和波导色散构成的，材料色散基本不能改变，而波导色散是由波导结构尺寸决定的，最简单的改变波导色散的办法就是改变芯径尺寸。纤芯直径下降可使波导色散下降（数值更负），从而总色散零点就可向长波长移动，这就是色散位移光纤（DSF）。更复杂的波导结构，如多包层结构也可使色散零点向长波长移动。人们一度认为色散位移光纤是最理想的光纤，限制光纤传输特性(比特率距离积 )的两大因素，衰减和色散在
6. 用单模光纤消除模式色散单模光纤是在给定工作波长内只能传输单一基模的光纤。前面有关
阶跃折射率光纤的讨论中已经指出，当满足单模传输条件时，光纤中只能传输 LP01模(即矢量模的 HE11 模)，此种光纤即称作单模光纤。
为了满足单模传输条件(归一化频率V 2.40483),V 要足够小，即在光纤材料（包括纤芯和包层材料）和工作波长一定的条件下，纤芯半径 a
由式(3.20)可进一步得到
d
d
(1/Vg )
1 Vg2
dVg
d
(3.21)
在光纤通信技术中常用色散系数 D 表示群色散，定义为：

渐变折射率光纤

ds ds ds
ds
将上式积分，可以定义光线在传播过程中的第二个不变量l, 即
l
r2 a
nr
d ds
r a
n r sinz
r cos
r
4 5
将(4-4)(4-5)和阶跃光纤中的情况做比较，可以发现后者只是前者在
n(r)=n1, r=a的特例。利用这两个定义式，消去光线与z轴夹角的因子，
可以得到偏斜角与折射率分布的关系
沿z轴方向具有不变性。我们可以定义光线传播过程中的不变量
nr
dz ds
nr cosz
r
4 4
上式其实也可以从光线路径方程(4-2)的第3式积分得到，我们来
得到不变量，将(4-2)的第2式两边同乘以 r 2 ，可以得到
r2 d nr d r2nr d dr d r2nr d 0
ds ds
现g(r) =0在r a范围内有两个根ric 和 rtp，同时在r a区域，也就是
包层内还有一个根，记 r rrad ，当r rrad 时也有gr 0 ，即此时也
有光线路径存在，称为漏泄光线。r rrad的面称为辐射焦散面，从 g(r)=0可以求得其值为
点上必有偏斜角 r 0 ，由此可从(4-6)得到内、外焦散面的半
径 rtp、ric 满足下列关系
n2
r
2
a2 r2
l2
0
4 7
ric
偏斜光线的传播路径及在横截面上的投影
分析上式，可以看到，只要光纤折射率分布n2 r 确定以后，光线
的初始条件 2 和 l 2 可以确定 rtp、ric。
可以将上式转化为关于r的二次方程，为
光线可以从纤芯折射入包层，这就是折射光线，图c的情形。

光电子技术思考题答案

2014 年光电子技术思考题答案１．已知一阶跃光纤芯区和包层折射率分别为n1=1.62, n2=1.52(a) 试计算光纤的数值孔径NA=?(b) 计算空气中该光纤的最大入射角M =?(c) 如果将光纤浸入水中（n 水=1.33），M =？２．设阶跃光纤的数值孔径NA=0.2, 芯(半)径a=60um，=0.9um, 计算光纤传输的总模数。

３．欲设计阶跃单模光纤，其芯折射率为n1 =1.5, =0.005, 试分别计算波长为0 =1.3um 和0 =0.6328um 的最大芯(半) 径。

４．设一根光纤的芯的折射率n1=1.532 ，包层的折射率n2=1.530(a)计算临界角；(b)设一条光线沿轴向传播，另一条光线以临界角入射到包层上，试求轴向光线传播１公里后两光线的滞后；５．已知一直圆柱形阶跃光纤，纤芯和包层折射率分别为n1=1.62, n2=1.52，其芯线直径d=10um ，弯曲后的曲率半径R=1.0cm(a)试计算放在空气中子午光线的最大入射角M？(所有子午光线都全反射)(b)R 值低于多少时，子午光线便不再在内表面上反射？（入射角0 = M）(只要有一条子午光线做到就可以)(c)对该光纤，要使最大孔径角M增大到90°，则n2 最大应等于多少？(设纤芯的折射率保持一定。

)(d)当M =90°时，出射光会不会在光纤的出射端面上发生反射？(试分析之)６．已知“习题5”中的圆柱形阶跃光纤的入射端面有=10°倾角，出射端面仍垂直于轴线(a) 试计算放在空气中光纤的最大入射角m ax。

(b) 要使m ax=90 °，该光纤的数值孔径NA 至少要多少？这一光线（M =90°）会不会在出射端面内发生全反射？7.将50mw 的光注入300m 长的光纤中。

如果在另一端接收到的功率为30mw ，试问每公里光纤的损耗是多少（用dB/km 表示）？如果光纤长５公里，输出功率将是多少？8.使用棱镜耦合将光耦合进入单模光纤中，若棱镜系统的数值孔径NA是0.3 ，光源波长是532.8nm，如果想要单模光纤与棱镜系统的数值孔径匹配，则其纤芯最大可以是多少？试从结果讨论其可行性。

光纤折射率分布

2. 按光纤截面上折射率分布分类
按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤(Step-Index Fiber， SIF)和渐变型光纤(Graded-Index Fiber， GIF)，其折射率分布如图所示。
光纤的折射率分布
阶跃型光纤是由半径为a、折射率为常数n1的纤芯和折射率为常数 n2 的包层组成，并且 n1>n2, n1=1.463~1.467, n2=1.45~1.46。
折射率差的引入：通过在SiO2中掺入不同杂质 ✓SiO2中掺GeO2或P2O5，折射率增加 ✓SiO2中掺氟或B2O3，折射率减小
增加非线性效应：通过掺入硫属元素
GeO2-SiO2纤芯，SiO2包层 P2O5-SiO2纤芯，SiO2包层
在0.2~8mm具有极低损耗 SiO2纤芯，B2O3-SiO2包层
渐变型光纤与阶跃型光纤的区别在于其纤芯的折射率不是常数，而是随半径的增加而递减直到等于包层的折射率。
渐变型光纤的折射率变化可以用折射率沿半径的分布函数n(p)来表示。
特点：降低了模间色散（或多径色散）沿着轴心传播的光经历的路程短但折射率高，沿纤芯外层传播的光路程长但折射率低。
3. 按ITU-T建议分类
涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm。通常所说的光纤为此种光纤。
2.2.2 光纤的类型
光纤的分类方法很多，既可以按照光纤截面折射率分布来分类，又可以按照光纤中传输模式数的多少、光纤使用的材料或传输的工作波长来分类。
当光纤的几何尺寸（主要是芯径d）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d在4μm～10μm范围，这时，光纤只允许一

光纤光学-第三章概要

波导场方程
第3页
《光纤光学》第Βιβλιοθήκη 章阶跃折射率分布光纤Ｏ
θz 纤壁入射角 n1 n2
n0 sin c n1Sin c
2 n12 n2
ψ
θz 线轴角Ｏ’
端面入射角
n0
• 通常将称之为孔径角，它表示光纤集光能力的大小。工 c 程上还用数值孔径来表示这种性质，记作 N.A. 定义为
《光纤光学》第三章传输容量限制
阶跃折射率分布光纤
返回框图
n1 1 Ln12 T 1 L c sin c cn2 •色散导致的传输光脉冲展宽
1 n2 c T BL 2 B n1
1/B
色散对光纤所能传输的最大比特率B的影响可利用相邻脉冲间不产生重叠的原则来确定，即
最大时延差
子午光线
数值孔径
入射媒质折射率与最大入射角的正弦值之积，只与折射率有关，与几何尺寸无关
相对折射率差
(n n ) / 2n
2 1 2 2 2 1
2 NA ni sin im n12 n2 n1 2
第5页
《光纤光学》第三章模间色散
阶跃折射率分布光纤
波导方程边界条件
t2 k 2 2 e 0 t2 k 2 2 h 0
第13页
场的通解边界条件
特征方程
传输常数
模场分布场的解
《光纤光学》第三章
阶跃折射率分布光纤 §3.2 阶跃光纤场解
E i H H i E
1 T B
L
T
例如：
第8页
n1 1.5
2 103

光纤模式

光纤的模式是能在光纤中传输的光，每一个模式是满足亥姆霍兹方程的一个解单模光纤只能传输一种光，就是平行于轴线的光，而多模光纤则可以传输多种波长的光，根据波长不同，数值孔径不同，等等跟你说的一样，不同的模式就是传输的路径不同，比如下图：光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介.是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。

通常「光纤」与「光缆」两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为「光缆」.光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。

中心是光传播的玻璃芯。

在多模光纤中，芯的直径是15μm~50μm，大致与人的头发的粗细相当。

而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。

芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。

再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。

光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。

纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

光纤通信，是指将要传送的语音、图像和数据信号等调制在光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式1.本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。

2.弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。

3.挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

4.杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。

5.不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

6.对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。

7.多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。

但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。

16.梯度折射率光纤模式

引言（BPM）光纤是用于制造光纤定向耦合器和用于发射和从集成光波导在其中一个小的长纤维是采用一个设备接收的光的任何装置的一个重要组成部分，以模拟为一个纤维所需的唯一特性是有效模指数和模场分布。

本课介绍了如何使用3D模式求解器的设计和表征渐变折射率光纤。

在您开始这一课•熟悉在第1课的程序：入门。

分级指数- 核心光纤（BPM）渐变折射率芯纤维与α -在纤芯折射率分布通常期望在电信，比如移位的零色散波长以1.55 microns.We将展示设计为一个三角芯光纤多个应用程序（α= 1）。

我们也将在3D模式求解的结果与OptiFiber测试的有限差分法比较。

光纤参数和三角芯光纤的折射率分布（BPM）纤芯半径：3.00μ米芯的折射率：1.48包层的折射率：1.444波长：1.55μ米图1：一个三角芯光纤的折射率分布该程序是：•创建材料•定义用户变量•定义用户功能•定义用户定义的配置文件•定义布局设置•创建线性波导纤维•设定模拟参数•查看折射率分布（XY切）•计算模式用户功能简介（BPM）三角芯纤维可以被定义为：为了实现在用户功能简介上面的公式，我们将首先解释了用户变量和用户功能（见表12）。

表12：用户变量和用户功能因此，三角芯纤维的公式可以定义如下：的限制，如下所示：开发用户自定义配置文件（BPM）为了定义配置文件，请执行以下步骤。

创建材料步行动1从文件菜单中选择新建。

牛逼，他的初始属性对话框出现。

2单击配置文件和材料。

Ŧ他个人设计师打开。

3在材料文件夹，右键单击该介质文件夹并选择新建。

Ŧ他介质对话框。

4 创建下面的电介质材料：姓名：包层二维各向同性标签折光率（回复）：1.444三维各向同性标签折光率（回复）：1.4445点击S 撕毁。

Ŧ他新的电介质材料储存在资料夹中。

定义用户变量定义内表12中标识的用户变量和在公式1和公式2中，执行下面的过程。

步行动1 在配置文件设计器中，选择工具>编辑变量和函数。

电信通讯技术试题及答案

电信通讯技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电信通信技术中，模拟信号的传输方式不包括以下哪一项？A. 调频B. 调幅C. 调相D. 数字化答案：D2. 在移动通信中，以下哪个频段被称为“黄金频段”？A. 3GHzB. 1.8GHzC. 900MHzD. 2.4GHz答案：C3. 光纤通信中，以下哪种光纤是非单模光纤？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 梯度折射率光纤D. 波导光纤答案：A4. 以下哪个协议是用于互联网上的数据传输？A. HTTPB. FTPB. TCPD. UDP答案：B5. 在现代电信网络中，SDH（同步数字体系）的主要作用是什么？A. 数据加密B. 网络管理C. 复用和映射D. 信号调制答案：C6. 以下哪个设备是移动通信中用于放大信号的？A. 基站B. 中继器C. 路由器D. 交换机答案：B7. 4G移动通信技术相比3G技术，其主要优势不包括以下哪一项？A. 更快的数据传输速度B. 更高的频谱效率C. 更低的建设成本D. 更好的语音通信质量答案：C8. 在电信网络中，BSS指的是什么？A. 基站子系统B. 业务支撑系统C. 网络管理系统D. 用户服务系统答案：A9. 以下哪个选项是衡量光纤通信系统性能的一个重要参数？A. 带宽B. 速率C. 衰减D. 延迟答案：C10. 卫星通信中，地球静止轨道卫星的轨道高度大约是多少？A. 1000kmB. 36000kmC. 300kmD. 800km答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些因素会影响光纤通信系统的传输质量？（）A. 光纤的材质B. 光源的稳定性C. 传输距离D. 环境温度答案：A, B, C, D12. 电信网络中的信令主要负责哪些功能？（）A. 呼叫建立B. 信息传输C. 呼叫拆除D. 网络管理答案：A, C, D13. 以下哪些技术属于现代电信网络中的交换技术？（）A. 电路交换B. 报文交换C. 分组交换D. 时间分割答案：A, C14. 在无线通信中，以下哪些技术用于提高信号覆盖范围和质量？（）A. 信号放大B. 天线多样性C. 频率复用D. 信号调制答案：A, B, C15. 以下哪些是电信网络中常用的传输介质？（）A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 无线电波答案：A, B, C, D三、简答题（每题10分，共20分）16. 请简述数字通信相比模拟通信的主要优势。

阶跃折射率多模光纤和渐变折射率多模光纤

课堂作业
• 编制：大学生心理危机预防调查表 • 编制：学生心理危机排查及干预反馈表
• 用表格的方式呈现出来
如何帮助一个有自杀征兆/自杀未遂的人
保持冷静和耐心倾听; 让他倾诉自己的感受; 认可他表露出的情感;也不试图说服他们改变自己的感受; 咨询他们是否想自杀或者对自杀的感受：
你是否感觉那样痛苦绝望;以至于想结束自己的生命注：询问一个人有无自杀念头不但不会引起自杀; 反而可以拯救生命
• 但像自杀这类人为地危机事件;通常当事人长期受困于恶劣心境;事发前也有一定的诱发事件;所以往往会出现一些预警信号;哪些事件需要干预
危机的诊断与识别
• 一般可以把危机分为三类：即境遇性危机成长性危机和病理心理危机
• 境遇性危机：主要是指各种外部环境造成的危机; 其中主要包括两个方面：一是重大生活事件打击后应激障碍;指由于受到突发的外部事件如父亲或母亲突然亡故父母下岗与同学或老师冲突上升等等而引起的情绪和行为失调二是创伤后应激障碍; 指由于受到突然的侵犯和恐怖事件如遭到强奸被抢劫和暴力侵犯等而引起的情绪和行为失调再如; 各种自然灾害包括非典是前一种境遇性危机;而恐怖袭击绑架是后一种境遇性危机
心理障碍或心理疾病本身可能就是一种心理危机;如抑郁焦虑等也有些失调的行为引发危机;如品行障碍或违法犯罪等有关资料表明;这类危机中有三分之二左右是青少年社会或家庭危机的表现
1识别学生处于心理危机状态的标准
下面为处于心理危机状态的个体经常出现的症状;如果同时出现多种与下述相符合的症状;则表明学生可能处于危机状态：
• 诊断时一定判断是否明确与突发事件或应激事件相关
• 突发事件：校园内发生自杀杀人自伤伤人打架斗殴火灾偷盗失火等

梯度折射率

• 缺点：受加工工艺的限制，缺点：受加工工艺的限制， • 难度高，不可能做大的通光孔径难度高，
• 梯度折射பைடு நூலகம்的分布有三种类型
• a,径向分布梯度折射率 • 折射率等值面是柱面，其轴线与透镜系统光轴重合。（伍折射率等值面是柱面，其轴线与透镜系统光轴重合。（伍。（德透镜Wood Lens）德透镜Wood Lens） • 使用径向分布梯度折射率材料的光学元件制作的端平面光学元件，其折射率剖面分布非常接近于抛物面，学元件，其折射率剖面分布非常接近于抛物面，由于径向梯度有光焦度贡献。也可附加曲面的光焦度，梯度有光焦度贡献。也可附加曲面的光焦度，包括给光学系统参数,另外控制或增加透镜的数值孔径。系统参数,另外控制或增加透镜的数值孔径 • 一个径向梯度折射率棒可等效于一串中继透镜，这在内窥，一个径向梯度折射率棒可等效于一串中继透镜，这在内窥，潜望系统中尤其见长。潜望系统中尤其见长。
• 而第一种又具有聚焦和成像的特征，而第一种又具有聚焦和成像的特征，因此往往是研究讨论的重点
• 其制作方法常有：其制作方法常有：
• 中子照射法，化学气象沉积法，塑料热中子照射法，化学气象沉积法，共具法，分子填充法，晶体生长法，共具法，分子填充法，晶体生长法，质子交换法等等
• 到我国1999年时，利用离子交换法制作到我国1999年时， 1999年时自聚焦透镜的技术已经相当完善了，自聚焦透镜的技术已经相当完善了，所制作的自聚焦透镜的某些性能甚至超过了日本。了日本。 • 2002年，采用平面掩膜光刻离子交换 2002年技术研制出用于大功率激光二极管阵列光束整形的平面梯度折射率微柱透镜。光束整形的平面梯度折射率微柱透镜。 • 充分体现了梯度折射率在我国的蓬勃发展

光模式理论简介

d 2 m 2 0 2 d
m2
d 2 R 1 dR m 2 R 0 1 dX 2 X dX X 2
E z j0 H z r r j E z H z k c2 E j0 r r k c2 Er j j0 n 2 E z H z k Hr j r r E z j H z k c2 H j0 n 2 r r r
1、光纤结构
涂覆层
包层
纤芯
图 1 光纤横截面结构
图2 不同芯径的光纤
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b 多模光纤
a 单模光纤
图 3 光纤中的光线传输
光纤五要素：纤芯/包层折射率、阶跃型/渐变型、纤芯/包层直径、数值孔径以及材料
光线在包层和外界环境交界面处有一定而可以进行传感。
m0
TE模 TM模
' ' J 0 U K 0 W 0 UJ 0 U WK 0 W
' 2 ' n12 J 0 U n2 K 0 W 0 UJ 0 U WK0 W
m 0 且满足弱导近似
' ' J m U K m W 1 1 m 2 2 UJ m U WK m W W U
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主要内容
1、光纤结构 2、模式概念 3、光纤内模式传输的理论分析 4、结论
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2、模式概念
1）模式是指满足亥姆霍兹方程的一个特解，并满足波导中心有界、在边界趋于无穷时为零等边界条件。
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多模光纤的折射率分布

标题：多模光纤的折射率分布引言：多模光纤是一种广泛应用于通信和数据传输领域的光纤类型，其核心特点是可以同时传输多个光模式。

在多模光纤中，光线会以不同的路径传播，这就需要我们对其折射率分布进行研究和了解。

本文将详细介绍多模光纤的折射率分布情况，以及其对光信号传输的影响。

一、多模光纤的定义与基本原理1. 多模光纤的定义：多模光纤是一种具有大直径的光纤，可以同时传输多个光模式。

2. 光模式：在光纤中传播的光线可以采用不同的路径和角度，这些不同的传播方式称为光模式。

3. 光纤的结构：多模光纤由中心芯和包围芯组成，其中中心芯是光信号传输的主要通道。

二、多模光纤的折射率分布类型1. 线性折射率分布：线性折射率分布是指光纤中心芯的折射率随径向变化呈线性分布。

这种折射率分布使得光线在传播过程中会发生弯曲，产生模式色散现象。

2. 抛物线折射率分布：抛物线折射率分布是指光纤中心芯的折射率随径向变化呈抛物线分布。

这种折射率分布可以减小模式色散，提高传输质量。

3. 渐变折射率分布：渐变折射率分布是指光纤中心芯的折射率随径向变化呈非线性分布。

这种折射率分布可以进一步减小模式色散，提高传输效果。

三、多模光纤折射率分布对光信号传输的影响1. 模式色散：由于不同的光模式在光纤中的传播速度不同，当光信号传输过程中发生模式切换时，会产生模式色散现象，导致信号失真和传输质量下降。

2. 信号衰减：折射率分布不均匀会导致光信号在传输过程中发生衰减，降低传输距离和质量。

3. 单模态传输：如果希望在多模光纤中实现单模态传输，即只传输一种光模式，需要采用特殊的折射率分布设计，以实现单模态传输。

四、多模光纤的应用多模光纤由于其可以同时传输多个光模式的特点，在通信和数据传输领域得到广泛应用。

1. 局域网：多模光纤被广泛应用于局域网中，用于传输高速网络数据。

2. 数据中心：多模光纤在数据中心内部的互连中起着重要的作用，支持高速数据传输。

3. 视频传输：多模光纤可用于高清视频信号的传输，保证视频质量和稳定性。

光纤折射率波形

光纤折射率波形是指光纤中折射率随波长的变化关系。

光纤的折射率是光在光纤中传播速度与在真空中的速度之比，通常用符号n表示。

在实际应用中，光纤折射率波形是一个关键参数，因为它决定了光纤的传输特性和性能。

光纤折射率波形通常呈周期性变化，这种周期性变化可以通过光纤的结构和材料来解释。

例如，光纤中的掺杂元素、折射率调制深度以及光纤的长度等因素都会影响折射率的分布。

在实际应用中，光纤折射率波形可以通过实验方法（如光谱分析）或数值方法（如耦合模理论、传输矩阵法等）进行测量和计算。

一般来说，光纤折射率波形具有以下特点：
1. 折射率波形呈周期性变化：光纤中的折射率随着波长的变化而周期性地改变。

这种周期性变化通常与光纤的长度、掺杂浓度以及折射率调制深度等因素有关。

2. 折射率波形与光纤结构有关：光纤的结构（如纤芯、包层等）会影响光纤的折射率分布。

不同结构的光纤具有不同的折射率波形。

3. 折射率波形与光波的传播特性密切相关：光纤折射率波形决定了光波在光纤中的传播速度、相位以及损耗等特性。

因此，在进行光纤设计和应用时，需要充分考虑光纤折射率波形的影响。