PAGE4光纖光學(xué)題庫(kù)一、選擇題1有關(guān)光纖中傳輸?shù)哪Ｊ?，下列哪一個(gè)命題是錯(cuò)誤的？A、對(duì)于結(jié)構(gòu)參數(shù)給定的光纖，其中傳輸?shù)哪Ｊ绞俏ㄒ淮_定的；B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止頻率；C、一個(gè)模式都有自己對(duì)應(yīng)的截止頻率；D、HE11模是唯一不能截止的模式。2光纖中能夠支持的模式由光纖波導(dǎo)本身決定，但光纖中能夠激勵(lì)出的模式與很多因素有關(guān)，問光纖中實(shí)際能夠激勵(lì)出的模式與下列哪些因素?zé)o關(guān)：A、入射光源的光功率；B、入射介質(zhì)的折射率；C、光的入射角；D、入射點(diǎn)的位置。3主模式號(hào)為14的模群中所含的精確模式總數(shù)為：A、14；B、26；C、28；D、74通常將光纖通信劃分為三個(gè)傳輸窗口，其主要原因是：A、光纖的彎曲損耗；B、OH—吸收損耗；C、過渡金屬離子吸收；D、瑞利散射損耗。5線偏振模的模斑為：A、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗；B、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗；C、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為亮；D、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為亮。6光纖的損耗是由許多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是：A、彎曲損耗；B、OH吸收；C、過度金屬離子吸收；D、瑞利散射7一光信號(hào)在光纖中傳播了5000m,功率損耗了15%，該光纖的損耗是A、0.14dB/km；B、0.71dB/km；C、0.64dB/km；D、0.32dB/km。8對(duì)于1330nm的單模光纖，當(dāng)入射光中心波長(zhǎng)為1550nm，光譜寬度為10nm時(shí)，不可能存在的色散是哪一個(gè)？A、模間色散；B、材料色散；C、波導(dǎo)色散；D、偏振模色散。9數(shù)值孔徑NA是光纖的一個(gè)重要參數(shù)，下列哪些命題是錯(cuò)誤的？A、NA越大，光纖的收光能力越大；B、NA越大，光纖的收光角越大；C、NA越大，光源與光纖的耦合效率越高；D、NA越大，多模光纖的模式色散越小。10下列光纖的色散，由小到大的排列次序?yàn)椋篈、多模的GIOF、多模SIOF、單模光纖；B、多模SIOF、多模的GIOF、單模光纖；C、單模光纖、多模的GIOF、多模SIOF；D、多模SIOF、單模光纖、多模的GIOF11以下那一種是非零色散位移光纖：A、G．655光纖；B、G．653光纖；C、G．652光纖；D、G．651光纖。12有關(guān)光纖中的色散論述錯(cuò)誤的是：A、色散的存在使光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率降低、傳輸容量變??；B、色散位移的目的是使零色散波長(zhǎng)與最低損耗波長(zhǎng)一致；C、正色散的光纖使光脈沖展寬，而負(fù)色散的光纖使光脈沖壓縮，所以，負(fù)色散的光纖也成為色散補(bǔ)償光纖；D、通過適當(dāng)調(diào)整光纖波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參量可使波導(dǎo)色散和材料色散互相抵消。13在光纖通信系統(tǒng)中，當(dāng)需要從光纖的主傳輸信道中取出一部分光作為測(cè)試用時(shí)，需要()來完成A、光衰減器B、光隔離器C、光耦合器D、光纖連接器光纖通信系統(tǒng)中常用的光源主要有()A、光檢測(cè)器、光放大器、激光器B、半導(dǎo)體激光器、光檢測(cè)器、發(fā)光二極管C、PIN光電二極管、激光、熒光D、半導(dǎo)體激光器LD、半導(dǎo)體發(fā)光二極管14下列光波長(zhǎng)不屬于通常所說的光纖的三個(gè)傳輸窗口是：A、0.85m；B、1.31m；C、1.48m；D、1.55m。15、光纖的寬帶與傳輸碼流脈沖展寬之間的關(guān)系是（）A、脈沖展寬越寬，光纖帶寬越窄B、光纖帶寬隨脈沖展寬增大先變大后變小C、脈沖展寬與光纖帶寬沒有關(guān)系D、脈沖展寬越寬，光纖帶寬越寬16有關(guān)G.652光纖，以下命題哪個(gè)是錯(cuò)誤的：A、工作在1310nm波長(zhǎng)時(shí)，損耗是通信容量的主要限制因素；B、工作在1550nm波長(zhǎng)時(shí)，色散是通信容量的主要限制因素；C、工作在1550nm波長(zhǎng)時(shí)，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素；D、工作在850nm波長(zhǎng)時(shí)，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素；17標(biāo)準(zhǔn)單模光纖纖芯直徑一般為：A、10mB、10nmC、80mD、100nm18關(guān)于光纖連接損耗，以下那一種說法是錯(cuò)誤的：A、光纖間的連接損耗與光的傳輸方向無關(guān)；B、對(duì)于單模光纖，模場(chǎng)半徑的不匹配是光纖損耗主要因素；C、通過充以折射率匹配液，可大大降低光纖端面間菲涅爾反射損耗；D、多模光纖的連接損耗可用幾何光學(xué)進(jìn)行分析計(jì)算。19有關(guān)光纖光柵的命題，哪一個(gè)是不對(duì)的：A、光纖光柵的理論基礎(chǔ)是模式耦合理論；B、長(zhǎng)周期光纖光柵可應(yīng)用于OADM中；C、長(zhǎng)周期光纖光柵可用作EDFA的增益均衡；D、Bragg光纖光柵可應(yīng)用于光纖激光器中。20光時(shí)域反射儀（OTDR）不能夠完成的功能有：A、光纖端面的判斷；B、光纖色散大小的測(cè)量；C、光纖斷點(diǎn)的判斷；D、光纖長(zhǎng)度的測(cè)量。21在下列因素中，不是引起光纖傳輸衰減的原因?yàn)?)A.光纖彎曲 B.波導(dǎo)色散C.光纖接頭 D.雜質(zhì)吸收22、譜寬為4nm的光脈沖，在某單模光纖中傳輸50km后，脈沖在時(shí)域上展寬3000ps，該光纖總色散系數(shù)為多少？______

A、60ps/nm.kmdBmB、15ps/nm.km

C、750ps/nm.KmD、2800ps/nm.km

23、某階躍多模光纖纖芯與包層折射率分別為n1=1.6，n2=1.584，該光纖每公里因模式色散所引起的最大時(shí)延差Δτm為多少ns/km？_______

A、68B、40C、53.3D、23

24．某階躍多模光纖，纖芯折射率n1=1.5，相對(duì)折射率差Δ=0.01，工作波長(zhǎng)λ0=0.85μm，芯徑2a=50μm，該光纖中模數(shù)量M為多少？________

A、770B、400C、53225、有關(guān)光纖的色散曲線，下列哪一個(gè)命題是錯(cuò)誤的______

A、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗B、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗

C、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為亮

D、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為亮26、光纖中能夠支持的模式由光纖波導(dǎo)本身決定，但光纖中能夠激勵(lì)出的模式與很多因素有關(guān)，問光纖中實(shí)際能夠激勵(lì)出的模式與下列哪些因素?zé)o關(guān)_______

A、入射光源的光功率B、入射介質(zhì)的折射率

C、光的入射角D、入射點(diǎn)的位置

27、摻鉺光纖放大器的工作波長(zhǎng)所處范圍是（）A．0.85μm～0.87μmB．1.31μm～1.35μmC．1.45μm～1.55μmD．1.53μm～1.56μm28、注入光纖的光功率為10mW，經(jīng)過10Km的傳輸過后輸出的光功率為1mW，則這段光纖的損耗系數(shù)為（）A．0.1dB/KmB．1dB/KmC．10dB/KmD．100dB/Km29、隨著激光器溫度的上升,其輸出光功率會(huì)(A)A.減少B.增大C.保持不變D.先逐漸增大,后逐漸減少30、在光纖通信系統(tǒng)中,EDFA以何種應(yīng)用形式可以顯著提高光接收機(jī)的靈敏度(D)A.作前置放大器使用B.作后置放大器使用C.作功率放大器使用D.作光中繼器使用31光接收機(jī)中,雪崩光電二極管引入的噪聲為()D?A.光電檢測(cè)器的暗電流噪聲、雪崩管倍增噪聲、光接收機(jī)的電路噪聲B.量子噪聲、雪崩管倍增噪聲、光接收機(jī)的電路噪聲C.量子噪聲、光電檢測(cè)器的暗電流噪聲、光接收機(jī)的電路噪聲D.量子噪聲、光電檢測(cè)器的暗電流噪聲、雪崩管倍增噪聲32、目前在光纖通信系統(tǒng)中已獲得廣泛應(yīng)用的光放大器是(B)A.半導(dǎo)體光放大器B.摻鉺光纖放大器C.拉曼光纖放大器D.布里淵光纖放大器33、表示光纖色散程度的物理量是(C)A.時(shí)延B.相位差C.時(shí)延差D.速度差34、PIN光電二極管,因無雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子為。(C)A.G＞1B.G＜1C.G＝1D.G＝035、光纖的連接分為(C)A．固定連接和永久性連接B．固定連接和熔連接C．固定連接和活動(dòng)連接D．粘連接和熔連接36、為了使雪崩光電二極管正常工作,在其P－N結(jié)上應(yīng)加(D)A.高正向偏壓B.低正向偏壓C.低反向偏壓D.高反向偏壓37、光發(fā)射機(jī)的消光比,一般要求小于或等于(B)A.5％B.10％C.15％D.20％38、隨著激光器使用時(shí)間的增長(zhǎng),其閾值電流會(huì)(C)A.逐漸減少B.保持不變C.逐漸增大D.先逐漸增大,后逐漸減少39、下述有關(guān)光接收機(jī)靈敏度的表述不正確的是(A)A.光接收機(jī)靈敏度描述了光接收機(jī)的最高誤碼率B.光接收機(jī)靈敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收機(jī)靈敏度描述了每個(gè)光脈沖中最低接收光子能量D.光接收機(jī)靈敏度描述了每個(gè)光脈沖中最低接收平均光子數(shù)二、名詞解釋：1、漸變折射率光纖2、子午光線3、色散位移光纖4、群延時(shí)5、階躍光纖6、相對(duì)折射率差7、弱導(dǎo)光纖8、朗伯光源9、群速度色散10、偏振模色散11、色散12、模場(chǎng)半徑13、傳輸常數(shù)14、橫向傳輸常數(shù)15、縱向傳輸常數(shù)16、線偏振模17、歸一化傳播常數(shù)18、光纖光柵19、色散補(bǔ)償20、波分復(fù)用21、自聚焦22、最佳折射率分布23、導(dǎo)波模24、瑞利散射損耗25、法拉第效應(yīng)三、問答題1、簡(jiǎn)述矢量法求解模式場(chǎng)的思路。什么是簡(jiǎn)并度？LP模是否是簡(jiǎn)并的？為什么？在漸變型光纖中，子午光線的軌跡形狀與哪些因素有關(guān)?4、什么是模式截止？模式截止的條件是什么？什么是單模傳輸？5、簡(jiǎn)述光纖中包層存在的必要性。6、簡(jiǎn)述光纖中導(dǎo)模截止和遠(yuǎn)離截止條件的物理意義。7、應(yīng)用已有的《光纖光學(xué)》知識(shí)，提高光纖通信容量，應(yīng)如何完善光纖？8、光纖中的基模能否被截止，為什么？9、從麥克斯韋方程出發(fā)，試分析SIOF光纖中模場(chǎng)的求解過程。10、試分析SIOF光纖中各種模式的本征值方程的推導(dǎo)過程。11、什么是光纖中的傳輸模式？12、簡(jiǎn)述光隔離器的工作原理。13、模間色散產(chǎn)生的原因是什么？通常采用什么方法克服？14、如果光纖的折射率隨波長(zhǎng)而變，是否一定會(huì)產(chǎn)生材料色散？為什么？15、影響LD與單模光纖耦合效率的主要因素有哪些？16、為什么白熾光源與光纖的耦合效率低？簡(jiǎn)述光隔離器在光通信中的應(yīng)用。17、光信號(hào)的啁啾是什么意思？有什么用途？18、如何定義單模光纖的模斑半徑？假定光纖的參數(shù)（芯半徑a、相對(duì)折射率差Δ、芯區(qū)折射率n1等）為已知，那么隨著歸一化頻率V的增加，模斑和彎曲損耗分別是變大還是變?。繛槭裁?？模斑尺寸大有什么好處或者壞處？19、什么是群時(shí)延差？什么是群時(shí)延差？什么是子午光線？什么是弱導(dǎo)光纖？什么是朗伯光源？20、單模光纖與多模光纖相比，有何優(yōu)越性？21、簡(jiǎn)述光纖中導(dǎo)模截止和遠(yuǎn)離截止條件的物理意義。22、為什么1.55波長(zhǎng)的損耗比波長(zhǎng)的損耗?。?3、簡(jiǎn)述光纖布拉格光柵測(cè)量溫度的工作原理。24、采用折射率對(duì)溫度敏感的透明液體作為纖芯，與普通光纖串聯(lián)起來，可以組成光纖溫度傳感器，試簡(jiǎn)要分析其工作原理。25、試比較均勻薄膜波導(dǎo)和階躍光纖中光線傳播的異同點(diǎn).26、實(shí)現(xiàn)光源調(diào)制的方法有哪些，請(qǐng)具體說明。27、什么是漸變型光纖的最佳折射指數(shù)分布?寫出平方律型折射指數(shù)分布光纖的折射指數(shù)表達(dá)式。28、普通單模光纖的零色散波長(zhǎng)大約為多少？色散位移光纖(DSF)是利用什么原理制成的？29、PIN光電二極管的暗電流三、計(jì)算題1、一光信號(hào)在光纖中傳播了5000m，功率損耗了85%，該光纖的損耗為多少dB/km？2、某拋物線分布光纖，n1=1.5，Δ=0.001，纖芯直徑2a=50μm，當(dāng)用波長(zhǎng)λ0=0.85μm的光激勵(lì)時(shí)，試求：（1）包層折射率n2=？（2）光纖的數(shù)值孔徑NA=？3、試證明折射率雙曲正割分布光纖可近似為最佳折射率分布。其中，，式中為聚焦參數(shù)。4、已知一階躍折射率光纖，n1＝1.48，Δ＝0.002，a=8μm，當(dāng)光波長(zhǎng)分別為λ0=1.55μm；②λ0=1.30μm；③λ0=0.85μm時(shí)，求光纖中傳輸哪些導(dǎo)模?5、已知階躍折射率光纖中n1=1.52，n2=1.49。光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。6、考慮一段由階躍光纖構(gòu)成的5km長(zhǎng)的光纖鏈路，纖芯折射率n1=1.49，相對(duì)折射率差=1%：（1）求接收端最快和最慢的模式之間的時(shí)延差；（2）計(jì)算光纖允許傳播的傳輸帶寬是多少？7、當(dāng)只考慮最低階色散時(shí)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的單模光纖的頻率響應(yīng)函數(shù)為，假定在光纖輸入端，輸入一個(gè)高斯型脈沖，假定，，在脈沖中心頻率上，光纖的群速度色散，試計(jì)算輸出脈沖功率最大值1/e點(diǎn)的脈沖半寬度？【提示：高斯脈沖的傅里葉變換為】8、有一卷大約幾十公里長(zhǎng)的光纖需要測(cè)量其長(zhǎng)度，現(xiàn)有一段100米可以測(cè)試的光纖與需測(cè)量的光纖具有相同的參數(shù)，試設(shè)計(jì)三9、某光纖出現(xiàn)故障，用OTDR儀表進(jìn)行測(cè)量。OTDR發(fā)射的周期性矩形脈沖的寬度10ns，測(cè)得光脈沖從光纖始端返回光纖始端的時(shí)間為2μs，已知光纖纖芯折射率n1=1.45，（1）問此光纖故障點(diǎn)距始端距離有多長(zhǎng)？（2）該OTDR判斷故障點(diǎn)的誤差為多少？10、某拋物線分布光纖，n1=1.5，Δ=0.001，纖芯直徑2a=50μm，當(dāng)用波長(zhǎng)λ0=0.85μm的光激勵(lì)時(shí)，試求：（1）光纖的最大數(shù)值孔徑；（2）光纖的截止波長(zhǎng)；（3）基模的模場(chǎng)半徑；（4）模式總數(shù)。11、一光信號(hào)在光纖中傳播了5000m，功率損耗了85%，該光纖的損耗為多少dB/km？12、均勻光纖纖芯折射率n1=1.5，工作波長(zhǎng)λ0=1.3μm，芯徑2a=10μm，若要保證單模傳輸