发布时间 : 星期六 文章光纤光学练习题更新完毕开始阅读
答案
试卷一
1.A 2.A 3.B 4.B 5.B 6.D 7.A 8.A 9.D 10.C 11.A 12.C 13.C 14.C 15.C 16.A 17.A 18.B 19.B
20.D 客观题一
1.D 2.ABD 3.D 4.D 5.B 6.A 7.B 8.C 9.A 10.ABCD 客观题二
1.纤芯 2.包层 3.套层 4. 套层 5.远大于工作波长 6.大 7.模式色散 8.材料色散 9.波导色散 10.细 11.少 12. n2k0<β 13. n1≈n2
客观题三
1.A 2.A 3.B 4.B 5.B 6.D 7.A 8.A 9.D 10.C 客观题四
1.A 2.C 3.C 4.C 5.C 6.A 7.A 8.B 9.B 10.D 客观题五
1.C 2.D 3.D 4.B 5.B 6.D 7.B 8.D 9.B 10.A 客观题六
1.D 2.B 3.C 4.C 5.A 6.A 7.D 8.D 9.D 10.A 主观题一
1、简述光有源器件与无源器件的定义？
答：光有源器件：需要外加能源驱动才能工作的器件；
光无源器件：无需外加能源驱动即能工作，通过本身的结构特性即能实现某些光学功能的器件。
2、某种光纤的截止波长为1.5um，请问当入射波长为1.3um和1.65um时，光纤里传输的是单模还是多模？ 答：入射波长为1.3um和1.65um时分别传输的是单模与多模。 3、画出LP4，5模式的模斑图
4、光纤中的基模能否被截止，为什么？
答：不能。因为光纤半径不可能为0，入射波长也不可能为无穷大。 5、为什么现代通信中的传输手段大量使用光缆而不使用金属电缆？
答：光纤光缆与金属电缆相比有如下优点：1、损耗低2、频带宽3、线径细4、重量轻 。由上可见，光缆必将代替以往使用的金属电缆，并且目前就已广泛地应用于各种传输线路中。 6、光具有什么性质？ 答：光有如下三大性质：
1）直线传播性 在同一种介质中，光总是沿着直线前进；
2）反射性 在不同介质的交界面上，一部分入射光要产生反射；
3）折射性 在不同介质的交界面上，没有产生反射的入射光继续前进而产生折射，行进方向发生改变。 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=？ 解：（1）纤芯与包层的相对折射率差
n2 = 1.4985 （2分）
（2）光纤的数值孔径
（2分）
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） 解：1．65dB/km
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） 解：<0.0022 4、解：（1）该光纤的截止波长为1.379um。
（2）V=3.31584，有HE11，HE21，TE01，TM01模式。
模式在光纤中传输时的先后次序为：跑的最快的为HE11，另外三个模式简并，跑得速度比HE11慢。 主观题二
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。
答：1、与纤芯共同组成光波导，限制光在纤芯内传输。2、保护纤芯。 2、简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。
答：当W趋向0时，场在包层中不衰减，导模转化为辐射模，对应于导模截止。 当W趋向无穷大时，场在包层中不存在，导模场的约束最强，对应于导模远离截止。 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？ 答：可从降低光纤色散的角度分析。 四、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？
解：1）由L=Ct/（2n）=3*108*3*10-6/（2*1.5）=300m 2）ΔL=CΔt/（2n）=+1m
3）经总的路程损耗为：0.3dB/km*78*2=46.8dB>32dB 所以OTDR不能看到末端衰减的曲线。
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。 1）GIOF中的局部数值孔径为 当r=0时， 2)抛物线型：
3)基模模场半径：
4）V=12.38,模数M=38