发布时间 : 星期日 文章光纤光学练习题更新完毕开始阅读
5．光纤中导模传播常数β的取值范围为 。弱导光纤的弱导条件为 。
一．选择题（下列各题四个备选答案中只有一个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1分，共10分）
1．有关光纤中传输的模式，下列哪一个命题是错误的？是______ A、对于结构参数给定的光纤，其中传输的模式是唯一确定的 B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率 C、一个模式都有自己对应的截止频率 D、HE11模是唯一不能截止的模式
2．光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关，问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关_______
A、入射光源的光功率 B、入射介质的折射率 C、光的入射角 D、入射点的位置
3．主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为_______ A、14 B、26 C、28 D、7
4．通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其主要原因是________ A、光纤的弯曲损耗 B、OH—吸收损耗 C、过渡金属离子吸收 D、瑞利散射损耗
5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______ A、径向亮斑数为 ，角向亮斑数为 ，而且中心为暗 B、径向亮斑数为 ，角向亮斑数为 ，而且中心为暗 C、径向亮斑数为 ，角向亮斑数为 ，而且中心为亮 D、径向亮斑数为 ，角向亮斑数为 ，而且中心为亮
6．光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是______
A、弯曲损耗 B、OH吸收 C、过度金属离子吸收 D、瑞利散射 7．一光信号在光纤中传播了5000m,功率损耗了15%，该光纤的损耗是______ A、0.14dB/km B、0.71dB/km C、0.64dB/km D、0.32dB/km
8．对于1330nm的单模光纤，当入射光中心波长为1550nm，光谱宽度为10nm时，不可能存在的色散是_______ A、模间色散 B、材料色散 C、波导色散 D、偏振模色散 9．数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列哪些命题是错误的？________ A、NA越大，光纤的收光能力越大 B、NA越大，光纤的收光角越大
C、NA越大，光源与光纤的耦合效率越高 D、NA越大，多模光纤的模式色散越小 10．下列光纤的色散，由小到大的排列次序为______
A、多模的GIOF、多模SIOF、单模光纤 B、多模SIOF、多模的GIOF、单模光纤 C、单模光纤、多模的GIOF、多模SIOF D、多模SIOF、单模光纤、多模的GIOF
一．选择题（下列各题四个备选答案中只有一个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1分，共10分）
1．以下那一种是非零色散位移光纤________
A、G．655光纤 B、G．653光纤 C、G．652光纤 D、G．651光纤 2．有关光纤中的色散论述错误的是______
A、色散的存在使光纤通信系统的传输速率降低、传输容量变小 B、色散位移的目的是使零色散波长与最低损耗波长一致
C、正色散的光纤使光脉冲展宽，而负色散的光纤使光脉冲压缩，所以，负色散的光纤也成为色散补偿光纤 D、通过适当调整光纤波导的结构参量可使波导色散和材料色散互相抵消 3．以下关于自聚焦透镜论述错误的是________
A 0.25节距的GRIN的物方焦点在透镜入射平面上
B 0.25节距的GRIN，同一点离轴入射，出射仍为平行光线
C 0.25节距的GRIN，不同入射点的斜平行线入射，出射位置不同 D 自聚焦透镜的长度一般以节距来表示
4．下列光波长不属于通常所说的光纤的三个传输窗口是______ A、0.85μm B、1.31μm C、1.48μm D、1.55μm 5．有关G.652光纤，以下命题哪个是错误的________
A、工作在1310nm波长时，损耗是通信容量的主要限制因素 B、工作在1550nm波长时，色散是通信容量的主要限制因素
C、工作在1550nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素 D、工作在850nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素 6．标准单模光纤纤芯直径一般为______
A、10μm B、10 nm C、80 μm D 100、nm 7．关于光纤连接损耗，以下那一种说法是错误的________ A、光纤间的连接损耗与光的传输方向无关
B、对于单模光纤，模场半径的不匹配是光纤损耗主要因素
C、通过充以折射率匹配液，可大大降低光纤端面间菲涅尔反射损耗 D、多模光纤的连接损耗可用几何光学进行分析计算 8．有关光纤光栅的命题，哪一个是不对的______
A、光纤光栅的理论基础是模式耦合理论 B、长周期光纤光栅可应用于OADM中 C、长周期光纤光栅可用作EDFA的增益均衡 D、Bragg光纤光栅可应用于光纤激光器中 9．光时域反射仪（OTDR）不能够完成的功能有________ A、光纤端面的判断 B、光纤色散大小的测量 C、光纤断点的判断 D、光纤长度的测量 10．以下命题哪个是错误的______
A、掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺少的 B、EDFA与掺铒光纤激光器的工作机理均为受激辐射 C、EDFA的增益与泵浦功率大小有关 D、EDFA的增益与信号光功率大小无关
1．下列哪个不是光纤通信的工作窗口______
A、0.85μm B、1.31μm C、1.40μm D、1.55μm 2．与IM-DD系统相比,下列哪个不是相干光通信的优点_______
A、可使用多种调制技术 B、光接收机灵敏度高，中继距离长
C、可充分利用光纤的低损耗波谱,增加通信容量 D、对光载波的相干性要求高 3．发展中的第四代光通信是指_______
A、短波长光通信 B、长波长1.31μm的多模光纤和单模光纤通信系统 C、长波长1.55μm单模光纤通信 D、相干光通信
4．一张普通纸的厚度是0.003cm,与直径为50μm的圆柱光纤比较，前者是后者的________ A、0.06倍 B、0.6倍 C、6倍 D、60倍 5．在光纤通信三个窗口中,对于常规光纤，零色散窗口是______
A、0.85μm B、1.31μm C、1.40μm D、1.55μm 6．数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列哪些命题是错误的______
A、NA越大,光纤的收光能力越大 B、NA越大,光纤的收光角越大
C、NA越大，光源与光纤的耦合效率越高 D、NA越大,多模光纤的模式色散越小 7．有关光纤的色散曲线，下列哪个命题是错误的______
A、一个模式都有自己对应的截止频率 B、光纤归一化频率越大,光纤中存在的模式越少
C、HE11模是唯一不能截止的模式 D、紧邻HE11模的高阶模是TE01、TM01、HE21模
8．某单模光纤损耗系数为0.3dB/km，入纤功率为3dBm，传输10km后，输出功率为_______ A、2.7dBm B、3dBm C、1.3dBm D、0dBm 9．光纤的宽带与传输码流脉冲展宽之间的关系是：________
A、脉冲展宽越宽，光纤带宽越宽 B、脉冲展宽越宽，光纤带宽越窄
C、脉冲展宽与光纤带宽没有关系 D、光纤带宽随脉冲展宽增大先变大后变小 10．光纤线路富余度一般取值为______
A、0.5dB B、1dB C、1.5dB D、10dB
一．选择题（下列各题四个备选答案中只有一个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1分，共10分）
1．光接收机灵敏度与传输距离的关系是______
A 光接收机灵敏度随传输距离的增加而变高 B 传输距离增大，灵敏度先变低后变高 C 传输距离增大，灵敏度先变高后变低 D 光接收机灵敏度随传输距离的增加而变低 2． 信号的码率，光纤带宽，传输距离三者的关系为_______
A 传输距离主要受光纤带宽的限制 B 码率高到一定程度时，传输距离将急剧下降 C 三者无明确关系 D 以上都不对
3．在光时域仪测量光纤损耗的波形中，“初始脉冲”是由什么因素引起的_______ A 沿光纤反向传播受到光纤的损耗引起的 B 接头处的光功率损耗引起的 C 光纤端面的菲涅尔反射引起的 D 光纤缺陷或光纤断裂引起的 4．下列哪个不是光纤色散的测量方法________
A、窄脉冲法 B、频谱分析法 C、近场扫描法 D、扫描调制法 5．单模光纤中，在截止波长附近，不能激发的模式是______ A、 LP01 B、 LP11 C、 LP02 D、 LP12 6．单模光纤中不存在的色散是______
A、模式色散 B、材料色散 C、波导色散 D、偏振模色散 7．下列哪些不属于扩大光纤通信容量的途径______
A、多配置光纤 B、相干光通信，光孤子技术 C 、DWDM D、改变光波波长 8．与IM-DD系统相比，相干光通信的优点不包括_______
A、可使用多种调制技术 B、光接收机灵敏度高，中继距离长
C、可充分利用光纤的低损耗波谱，增加通信容量 D、对光载波的相干性要求高 9．全光网的优点是________
A、充分利用光纤巨大带宽 B、避免光-电-光转换带来的经济性、可靠性问题 C、避免电子学瓶颈 D、以上都是 10．对光发射机，本征光源的稳定度的范围是______
A、小于10MHz B、大于5MHz C、小于100MHz D、大于100MHz
二．计算题 （要求写出主要计算步骤及结果。共35分）
1．某抛物线分布光纤，n1=1.5，Δ=0.001，纤芯直径2a=50μm，当用波长λ0=0.85μm的光激励时，试求：（共10分）
（1）包层折射率n2=？
（2）光纤的数值孔径NA=？
2．一光信号在光纤中传播了5000m，功率损耗了85%，该光纤的损耗为多少dB/km？（共5分）
3.均匀光纤纤芯折射率n1=1.5，工作波长λ0=1.3μm，芯径2a=10μm，若要保证单模传输，则对相对折射率差Δ有何要求？（共8分）
4. 一石英光纤，其折射率分布如下：
纵向传播常数与归一化频率如下图所示，试计算：（1）该光纤的截止波长；（2）若该光纤工作波长为1?m，将支持哪些模式传输；在忽略模式相互间的作用和光纤总色散的情况下，试分析这些模式在光纤中传输时的先后次序。（12分）
一．简答题（每小题5分，共20分） 1．简述光纤中包层存在的必要性。
2．简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。
3．应用已有的《光纤光学》知识，提高光纤通信容量，应如何完善光纤？ 4．画出偏振无关隔离器的结构图，并简述其工作原理。 二．设计题（每小题10分，共20分）
1．请用如下器件：980/1550nm的波分复用耦合器、2/8 Y型耦合器、光环形器、Bragg光纤光栅、980nm半导体激光器、一段掺铒光纤，单模光纤若干米，分别构成光纤放大器与激光器，画出结构示意图，并简单介绍工作原理。
2．有一卷大约几十公里长的光纤需要测量其长度，现有一段100米可以测试的光纤与需测量的光纤具有相同的参数，试设计三种测量方法用以测量光纤长度。 三．计算题 (共30分)
1.某光纤出现故障，用OTDR仪表进行测量。OTDR发射的周期性矩形脉冲的宽度10ns，测得光脉冲从光纤始端返回光纤始端的时间为3μs，已知光纤纤芯折射率n1=1.5， （1）问此光纤故障点距始端距离有多长？ （2）该OTDR判断故障点的误差为多少？ （3）若OTDR能测的损耗范围为32dB,想用它测试78 km的光缆线路，光缆的衰减系数为0.3 dB／km，问OTDR能否看到末端的衰减曲线？
2.某抛物线分布光纤，n1=1.5，Δ=0.001，纤芯直径2a=50μm，当用波长λ0=0.85μm的光激励时，试求： （1）光纤的最大数值孔径；（2）光纤的截止波长；（3）基模的模场半径；（4）模式总数。