《光纤通信》第2 章课后习题及答案 1 习题二 1.光波从空气中以角度1 33°投射到平板玻璃表面上,这里的1 是入射光与玻璃表面之间的夹角。根据投射到玻璃表面的角度,光束一部分被反射,另一部分发生折射,如果折射光束和反射光束之间的夹角正好为 90°,请问玻璃的折射率等于多少?这种玻璃的临界角又是多少? 解:入射光与玻璃表面之间的夹角1 33°,则入射角57i °,反射角57r °。由于折射光束和反射光束之间的夹角正好为 90°,所以折射角33y °。 由折射定律sinsiniiyynn,得到 sin/ sinsin67 / sin33yiyn(自己用 matlab 算出来) 其中利用了空气折射率1in 。这种玻璃的临界角为 1arcsincyn (自己用 matlab 算出来) 2.计算11.48n 及21.46n 的阶跃折射率光纤的数值孔径。如果光纤端面外介质折射率1.00n ,则允许的最大入射角max为多少? 解:阶跃光纤的数值孔径为 22max12sin0.24NAnn 允许的最大入射角 maxarcsin 0.24自己用 matlab 算出来 3.弱导阶跃光纤纤芯和包层折射率分别为11.5n ,21.45n ,试计算 (1)纤芯和包层的相对折射率 ; (2)光纤的数值孔径 NA 。 解:阶跃光纤纤芯和包层的相对折射率差为 2212210.032nnn 光纤的数值孔径为 22120.38NAnn 4.已知阶跃光纤纤芯的折射率为11.5n ,相对折射(指数)差0.01 ,纤芯半径25am,若01 m,计算光纤的归一化频率V 及其中传播的模数量 M 。 解:光纤的归一化频率 221210022233.3Va nna n 《光纤通信》第 2 章课后习题及答案 2 光纤中传播的模数量 25 5 42VM 5.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问: (1)其纤芯直径为多少? (2)在1310nm波长上可以支持多少个模? (3)在1550nm波长上可以支持多少个模? 解:(1 )由221121122Va nna NA,得到纤芯直径为 111120 .8 52 0 0 03 0 .2 72220 .2 0MVaNANA (2 )当21 .3 1m,有 12122222MMNANA 得到模的个数为 221212220 .8 51 0 0 04 2 11 .3 1MM (3 )当21 .5 5m,得到模的个数为 221312220 .8 51 0 0 ...