2.
dzn?n?n?r0?cos?z?r0??n?r?cos?z?r??Constds
3.轴向运动特点：相速: Vp＝ω/β＝c/ 恒为常数
这说明渐变折射率分布光纤(GIOF)中的光线沿z轴传播的相速度恒定不变, 与光线的轴向夹角θz无关,这是一个与均匀折射率分布光纤(SIOF)完全不同的重要特点(SIOF中不同角度的光线轴向速度不同)。
4.GIOF带宽大于SIOF，为什么？？
5.光线分类判据
6.平方率分布GIOF:
对于近轴子午光线可以很好会聚: 自聚焦光纤 双曲正割分布GIOF:
对于所有子午光线可以很好会聚: 理想分布 对于倾斜光线特例(螺旋光线)很好会聚。
7.简并模
平方率光纤中，2m+l相同的导模具有相同的纵向传播常数，即他们是简并的。
平方率分布光纤基模场分布为高斯函数，其模场半径W0为基模场的振幅衰减到最大值的1/e时场分布的半宽度。
8.WKB法
对于任意折射率分布的光纤 ,不可能通过严格求解波导场方程获得解析解。 WKB法基本思想:
导模场分布的变化主要体现在相位的变化上
可以将场解分解为 缓慢变化的振幅函数与快速变化的相位函数的乘积。
9. 弱导光纤中存在线偏振模 主模式标号: p=2m+l+1
10.场的输出特性
输出近场图：光纤输出端面光功率沿半径r的分布。
输出远场图：光纤输出端面足够远处，光纤输出光功率沿角度的分布。
11.单模光纤的特点：（当光纤中只有一个模式传播时，称之为单模光纤）
单模光纤具有极小的色散和极低的损耗，单模光纤中基模的相位、偏振、振幅等参数对于各种外界物理量(如磁场、 电场、转动、振动、应力、温度等等)极为敏感。
（1）高斯近似：用高斯近似来描述单模光纤的场。
（2）等效阶跃光纤近似(ESF)
寻找一条适当的阶跃型光纤去等效实际的渐变型光纤。而阶跃型光纤的场解是已知的, 这样就得到了渐变型光纤的场解。
等效阶型光纤参数V和a的选择应使│β2－β 2│ 为最小；
12.单模光纤的双折射
LP01 (HE11)包含两个相互正交的偏振模。
两个模式的相速并不完全相同。随着电磁波的向前传播,基模场将沿z轴作线偏振波－椭圆偏振波－园偏振波－椭园偏振波－线偏振波的周期性变化。场形变化一周期所行经的z向距离,即差拍长度为:
Lb＝2π/Db=l0 / B; B=Db/k0 (B:光纤双折射参数) 光纤中存在三种双折射：
线双折射:在x和y方向折射率不同，合成椭圆偏振光 园双折射:在左右旋方向折射率不同,引起线偏振面旋转 椭圆双折射:上述两种情形迭加 光纤双折射产生偏振模色散(PMD)
问题：
1.一根空心玻璃管能否传光？为什么？
2.光纤纤芯变粗时，允许存在的模式数目如何变化？ 3.光纤中传播的光波有何特征？
4.推导波导场方程经历了哪几种分离变量？ 5.本征方程有什么特点？ 6.模式是什么？
7.如何唯一确定一个模式？
8.由射线方程推导光线轨迹，只需要知道什么？ 9.渐变折射率分布光纤中光线如何传播？为什么？ 10.模场耦合是什么意思？
1.为什么光纤要采用“芯包结构”？
2.“单模光纤”中有几个导模？如果要求光纤只传输一个导模,应如何设计光纤?
3.简述波动光学分析方法的基本思路.说明从麦克斯韦方程到波导场方程三次分离变量的理论依据。
4.波导场方程具有什么样的数学特征？
5.模式的内涵是什么？在单模光纤中能否激励起LP11模式？为什么？ 6.从射线方程分别定性说明光线在SIOF和GIOF中的轨迹曲线。 7.从广义折射定理说明为什么光线总是向折射率高的区域弯曲。 8.说明光纤数值孔径的物理意义。
9.说明内散焦面、外散焦面和辐射散焦面的物理意义。 10.SIOF中子午光线的内、外散焦面半径各是多少？
1.子午光线的主要特征是什么?
2.推导SIOF数值孔径表达式; GIOF的数值孔径有何不同? 3.为什么GIOF又称为“折射型”光纤？ 4.GIOF中光线角向运动有何特点？
光线角向运动速度将取决于光线轨迹到纤轴距离r：在最大的r处光线转动最慢;在最大的r处光线转动最快；
5.分别说明约束光线、隧道光线和折射光线的特点。 6.分别说明导模、漏模和辐射模的场分布特点？ 7.简述三种光线与三类模式的对应关系。
导模、漏模和辐射模对应于约束光线、隧道光线和折射光线。 8.说明传播常数b有何物理意义。 9.说明V、U、W的物理意义。
10.在什么条件下可以唯一确定光纤中的模式？
1.“纵横关系式”有何作用？
2.光场分量的哪一个分量总是独立满足波导场方程？写出该波导场方程式。 3.SIOF中波导场方程具有什么数学特征？ 4.在SIOF中如何求波导场方程的解？
5.写出SIOF中推导本征值方程的主要数学步骤。
6.导模截止与远离截止的物理意义是什么?写出SIOF中TE01、TE02、TE03在临近截止和远离截止时的本征值。
7.写出SIOF中模式数目与V值的关系式。 8.根据SIOF色散曲线分析，在V=4.5时有那几个模式存在？总模式数目是多少？并与模式数估算公式的结果比较。
9.SIOF与GIOF中哪个导模数目更多？
10.为什么单模条件Vc<2.405只适应于SIOF？平方率光纤单模条件Vc是多少?
1.弱导光纤中组成线偏振模式的理论依据是什么？
2.为什么LP0m模式只有两重简并？
3.实际光纤中传播的模式是线偏振模式吗？为什么？ 4.画出LP6,8模式场分布示意图。
5.高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？
6.画出阶跃分布光纤与平方率分布光纤基模场解函数曲线示意图。 7.说明高斯近似最大激发效率判据的物理意义。 8.说明等效阶跃光纤近似的物理意义。
9.已知平方率分布光纤V=2，求基模模场半径。 10.写出平方率分布光纤中LP10,15模式的本征值。
第五章
1.损耗的定义：单位长度（km）光纤光功率衰减分贝数。 单位：dB/km
2.光纤损耗限制了光信号到达接受机的光功率，同时也限制了光通信系统两中继站之间的距离。
光纤的损耗与光纤中传输的光波长有关，因此决定了光纤通信的不同传输窗口，850，1300，1550nm三个通信窗口。
3.损耗来源： ① 光纤材料的吸收与散射损耗；
② 光纤的微弯与宏弯损耗； ③ 光纤的连接与耦合损耗。
（1） 吸收损耗：本征吸收，紫外本征吸收，红外本征吸收。
(1) 紫外吸收?
光纤材料的电子吸收入射光能量跃迁到高的能级，同时引 起入射光的能量损耗，一般发生在短波长范围 (2) 红外吸收
光波与光纤晶格相互作用，一部分光波能量传 递给晶格，使其振动加 剧，从而引起的损耗
（2） 杂质吸收：机械谐波吸收
（3） 散射损耗