北交大光纤通信技术基础陈根祥课后答案(第三章习题)
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光通信技术基础 习题课二
Fra Baidu bibliotek任文华
全光网络与现代通信网教育部重点实验室 北京交通大学光波技术研究所
办公地点: 光波楼205 联系方式: 51683625(O) whren@bjtu.edu.cn
要点：考查概念和物理图像
AD h , BC AD sin 2i 90 cos i
2k0n1h cosmi m2 m3 2m m 0,1,2,
要点：考查定义和物理意义
kmy k0 n1 cosm
m kmz k0n1 sin m
2 2 m2 m k02 n2
2 2 m k02 n2
b
2 k02 n12 n2
h A exp 2 x 2 h 2 h x A cos x sin x 2 2 h A cos h 2 sin h exp 2 x 2
2 M 1 34.496
2 k0 hn1 2 k0 h * NA 时，波导中只支持m=0模式 当 V k0 h n12 n2
解之
h 0.3077 m
要点：直接展开 E j0 H , H j E 即可证明。
要点（1）电场在波的传输方向上没有分量，是TE模
h x 2 h x 2 h x 2
谢
谢！
其中
k x k0 n1 cos k02 n12 2
2 2 2 k02 n2
场分布函数 既可以用几何光学的方法导出，也可用波动方程导 出 ，两个结果是一样的。此处，我们选择用波导 方程的方式导出
d 2 x 2 2 2 k n x 0 0 1 2 dx
（2） 对于对称波导
2k0n1h cos 22 2m m 0,1,2,
2 h 2 arctan m m 0,1, 2,
2 2 2 特征方程 tan h m tan 2arctan 2 2 2
2 n12 n2 要点： 2 0.1078 10.78% 2n1
2 NA n12 n2 n1 2 1.6248
2 V k0 h n12 n2 k0 hn1 2 k0 h * NA 51.0448
M
2V M 2 M 3 V 16.248 2 所支持的最大模式数量为34个.
Fra Baidu bibliotek任文华
全光网络与现代通信网教育部重点实验室 北京交通大学光波技术研究所
办公地点: 光波楼205 联系方式: 51683625(O) whren@bjtu.edu.cn
要点：考查概念和物理图像
AD h , BC AD sin 2i 90 cos i
2k0n1h cosmi m2 m3 2m m 0,1,2,
要点：考查定义和物理意义
kmy k0 n1 cosm
m kmz k0n1 sin m
2 2 m2 m k02 n2
2 2 m k02 n2
b
2 k02 n12 n2
h A exp 2 x 2 h 2 h x A cos x sin x 2 2 h A cos h 2 sin h exp 2 x 2
2 M 1 34.496
2 k0 hn1 2 k0 h * NA 时，波导中只支持m=0模式 当 V k0 h n12 n2
解之
h 0.3077 m
要点：直接展开 E j0 H , H j E 即可证明。
要点（1）电场在波的传输方向上没有分量，是TE模
h x 2 h x 2 h x 2
谢
谢！
其中
k x k0 n1 cos k02 n12 2
2 2 2 k02 n2
场分布函数 既可以用几何光学的方法导出，也可用波动方程导 出 ，两个结果是一样的。此处，我们选择用波导 方程的方式导出
d 2 x 2 2 2 k n x 0 0 1 2 dx
（2） 对于对称波导
2k0n1h cos 22 2m m 0,1,2,
2 h 2 arctan m m 0,1, 2,
2 2 2 特征方程 tan h m tan 2arctan 2 2 2
2 n12 n2 要点： 2 0.1078 10.78% 2n1
2 NA n12 n2 n1 2 1.6248
2 V k0 h n12 n2 k0 hn1 2 k0 h * NA 51.0448
M
2V M 2 M 3 V 16.248 2 所支持的最大模式数量为34个.