光纖光學課后習題答案[共14頁]

1、光纖光學課后習題答案【篇一：光纖通信 課后答案 人民郵電出版社】ass=txt 第一章 基本理論 1、階躍型折射率光纖的單模傳輸原理是什么？答：當歸一化頻率 v小于二階模 lp11 歸一化截止頻率，即 0v2.40483 時，此時管線 中只有一種傳輸模式，即單模傳輸。2、管線的損耗和色散對光纖通信系統(tǒng)有哪些影響？答：在光纖通信系統(tǒng)中，光纖損耗是限制無中繼通信距離的重要因素之一，在很大程度上決定著傳輸系統(tǒng)的中繼距離；光纖的色散引起傳輸信號的畸變，使通信質量下降，從而限制了通信容量和通信距離。3、光纖中有哪幾種色散？解釋其含義。答：（ 1）模式色散：在多模光纖中存在許多傳輸模式，不同模式沿光纖軸向

2、的傳輸速度也不同，到達接收端所用的時間不同，而產生了模式色散。（ 2）材料色散：由于光纖材料的折射率是波長的非線性函數(shù)，從而使光的傳輸速度隨波長的變化而變化，由此引起的色散稱為材料色散。（ 3）波導色散：統(tǒng)一模式的相位常數(shù)隨波長而變化，即群速度隨波長而變化，由此引起的色散稱為波導色散。5、光纖非線性效應對光纖通信系統(tǒng)有什么影響？答：光纖中的非線性效應對于光纖通信系統(tǒng)有正反兩方面的作用，一方面可引起傳輸信號的附加損耗，波分復用系統(tǒng)中信道之間的串話以及信號載波的移動等， 另一方面又可以被利用來開發(fā)如放大器、調制器等新型器件。6、單模光纖有哪幾類？答：單模光纖分為四類：非色散位移單模光纖、色散位移單

3、模光纖、截止波長位移單模光纖、非零色散位移單模光纖。12、光纜由哪幾部分組成？答：加強件、纜芯、外護層。 *、光纖優(yōu)點：巨大帶寬（ 200thz ）、傳輸損耗小、體積小重量輕、抗電磁干擾、節(jié)約金屬。 *、光纖損耗：光纖對光波產生的衰減作用。引起光纖損耗的因素：本征損耗、制造損耗、附加損耗。*、光纖色散：由于光纖所傳輸?shù)男盘柺怯刹煌l率成分和不同模式成分所攜帶的，不同頻率成分和不同模式成分的傳輸速度不同，導致信號的畸變。引起光纖色散的因素：光信號不是單色光、光纖對于光信號的色散作用。色散種類：模式色散（同波長不同模式）、材料色散（折射率）、波導色散（同模式，相位常數(shù)）。*、單模光纖：指在給定的工

4、作波長上只傳輸單一基模的光纖。第二章 光源和光發(fā)射機1、光與物質間的作用有哪三種基本過程？它們各自的特點是什么？答：（ 1）自發(fā)輻射：處于高能級電子的自發(fā)行為，與是否存在外界激勵作用無關；自發(fā)輻射可以發(fā)生在一系列的能級之間，用此材料的發(fā)射光譜范圍很寬；即使躍遷過程滿足相同能級差，它們也是獨立的、隨機的輻射，產生的光子能量相同而彼此無關，各列光波可以有不同的相位和偏振方向， 而且向空間各個角度傳播，是一種非相干光。（2）受激輻射：感應光子的能量等于向下躍遷的能級之差；受激輻射產生的光子與感應光子全是全同光子，它們是相干的；受激輻射過程實質上是對外來入射光的放大過程。（3）受激吸收：受激吸收時需要

5、消耗外來光能；受激吸收過程對應光子被吸收，生成電子 空穴對的光電轉化過程。2、什么是粒子數(shù)反轉分布？答：處于高能態(tài)的粒子數(shù)多于處于低能態(tài)的粒子數(shù)。3、怎樣實現(xiàn)光放大？答：使媒質中高能級上的電子密度大于低能級上的電子密度，則受激輻射占主導地位，光波經過媒質時強度按指數(shù)規(guī)律增長，光波被放大，則實現(xiàn)光放大。4、構成激光器必須具備哪些功能部件？答：有源區(qū)，光反饋裝置，頻率選擇元件，光束的方向選擇元件，光波導。 5、有哪些方法實現(xiàn)光學諧振腔？與之對應的激光器類型是什么？答：（1）用晶體天然的解理面形成法布里 -珀羅諧振腔（ f-p 腔），當光 在諧振腔中滿足一定的相位條件和諧振條件時，建立起穩(wěn)定的光振蕩

6、；（2）利用有源區(qū)一側的周期性波紋結構提供光耦合來形成光振蕩。 *、激射的一般條件：（ 1）有源區(qū)里產生足夠的粒子數(shù)反轉分布；（2）存在光學諧振機制，并在有源區(qū)里建立起穩(wěn)定的激光振蕩第三章 光接收機1、分析光電二極管和 apd 的工作原理。答：光電二極管：受激吸收，電子 空穴對運動； apd ：電子 空穴對多次碰撞產生雪崩光倍增。2、分析光電二極管和 apd 性能參數(shù)上的異同點。答：apd 是有增益的光電二極管，在光接收機靈敏度要求較高的場合，用 apd 有利于延長系統(tǒng)的傳輸距離，在靈敏度要求不高的場合，一般用沒有增益的 pin 光電檢測器。第四章 光纖通信系統(tǒng)2、什么是 sdh ？簡述出主要

7、特點答：（ 1）sdh 技術是在信息結構等級、開銷安排、同步復用映射結構、指針定位調整和網(wǎng)絡節(jié)點接口等方面標準化的、主要采用光纖傳輸媒質（少量微波和電纜）的數(shù)字傳送技術。（ 2）特點（優(yōu)點）：具有統(tǒng)一標準光接口；開銷比特豐富；采用數(shù)字同步復用；數(shù)字分插復用直接上下 2mbit/s ；數(shù)字交叉連接提高網(wǎng)絡靈活性；環(huán)形網(wǎng)具有 “自愈 ”能力。3、sdh 的幀結構由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：sdh 的幀結構由三部分組成：（ 1）stm-n 凈負荷：存放 stm-n傳送的各種用戶信息碼塊；（2）段開銷 soh ：保證信息凈負荷正常傳送所必須附加的運行、管理和維護（ oam ）字節(jié)；（3）管

8、理單元指針：指示信息凈負荷的第一個字節(jié)在 stm-n 幀內的準備位置。4、目前使用的 sdh 信號的速率等級是如何規(guī)定的？答： sdh 信號的速率等級是在傳輸線路的基礎上定義的，傳輸線路可以是光線，也可以是微波和衛(wèi)星傳輸通道。7、光纖放大器有哪些類型？答：半導體光放大器、摻鉺光放大器、拉曼放大器。8、edfa 能放大哪個波段的光信號？簡述 edfa 的結構？工作原理？ 答：（ 1）edfa 能對 1550nm 波段的光進行放大；（ 2）結構：由摻鉺光纖、泵浦源、波分復用器、光隔離器、濾波器組成；（ 3）原理：鉺離子吸收泵浦光產生受激輻射光 ,使傳輸信號光得到放大。 9、對于 980nm 泵浦和

9、 1480nm 泵浦的 edfa ，哪種泵浦方式的功率轉換效率高？哪種泵浦方式的噪聲系數(shù)??？為什么？答：（ 1）980nm 泵浦的 edfa 功率轉換效率高，可達 11db/mw ，而 1480nm的只有 6.5db/mw ；（2）前者的噪聲系數(shù)小，只有 3.2db3.4db ，而后者最小約為 4db ；（3）這是因為采用 1480nm 泵浦的方向泵浦時，具有高的量子轉換效率。10、拉曼光纖放大器突出的優(yōu)點是什么？ 答：（ 1）增益介質為普通傳輸光纖，與光纖具有良好的兼容性；（2）增益波長由泵浦光波長決定，不受其他因素限制；（ 3）增益高，串擾小，噪聲系數(shù)低，頻譜范圍寬，溫度穩(wěn)定性好。12、舉

10、例說明光纖放大器在光纖通信領域中的應用。答：（ 1）edfa 在密集波分復用大容量超長光纖傳輸方面發(fā)揮巨大作用，如在 dwdm 系統(tǒng)、 hfc 系統(tǒng)中的應用；（ 2）rfa 的應用：獨立拉曼寬帶放大器、rfa+edfa 混合放大器、用 rfa 制成有源無損器件或動態(tài)均衡器 件。第五章 無源光器件和 wdm 技術2、試分析光耦合器的功能有哪些？如何實現(xiàn)光耦合？如何改變耦合器的分光比？答：（ 1）功能：以光為媒介傳輸電信號，對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用；把多個光信號耦合到一起；將光信號分到多根光纖中；（ 2）實現(xiàn)：在光耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，此光照射到封裝在一起的壽光器上后，因光電

11、效應而產生了光電流，電受光器輸出端引出，這樣就實現(xiàn)光耦合；（ 3）改變分光比：改變耦合區(qū)的長度，就能改變耦合臂分配到的光功率，從而改變分光比。4、光纖偏振控制器和光纖布拉格光柵的工作原理是什么？答：（ 1）光纖偏振控制器：將光纖纏繞在盤上，由應力引起光纖感生雙折射，使輸入光在兩個偏振方上產生相移，起偏振控制作用；（2）光纖布拉格光柵： fbg 提供周期性的耦合點，使單模光纖中入社的基模根據(jù)光柵和不同傳輸常數(shù)決定的相位條件，可以耦合成前向或后向傳輸模式。7、解釋環(huán)形器的工作原理，給出例子。答：（ 1）原理：光環(huán)形器利用光的偏振現(xiàn)象，其端口的輸入輸出關系是確定的，且只能正向傳輸；（ 2）應用于光分

12、插復用器中，將光隔離器反射回來的光信號通過另外一個端口輸出，可與光纖光柵構成 wdm 系統(tǒng)。 13、密集波分復用系統(tǒng)中參考波長為多少？標準的信道間隔是多少？答：密集波分復用系統(tǒng)中參考波長為 1552.52nm ，標準的信道間隔 為 0.8nm （在 1.55um 波段對應 10ghz 頻率間隔）的整數(shù)倍。14、dwdm 開放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)的區(qū)別？答：（ 1）開放式系統(tǒng)是在波分復用器前加有波長轉換器 out ，將 sdh 非規(guī)范的波長轉化為標準波長；（ 2）集成式系統(tǒng)是把標準的光波長和滿足長距離傳輸?shù)墓庠醇稍?sdh 中，整個系統(tǒng)比較簡單，沒有增加多于設備。15、wdm 系統(tǒng)中監(jiān)控信道的作

13、用是什么？對其有什么要求？答：（1）作用：減少系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，減少故障修復時間，增強網(wǎng) 絡的生存性和強壯性，降低運行、維護和管理的成本； （2）條件：監(jiān)控通路不限制光放大器泵浦波長；監(jiān)控通路不應限制兩線路放大器之間的距離；監(jiān)控通路不能限制未來在 1310nm波長的業(yè)務；線路放大器失效時監(jiān)控通路仍然可用； osc 傳輸應該是分段的具有 3r 功能和雙向傳輸功能，在每個光放大器中繼站上，信息能被正確的接受下來，而且還可以附上新的監(jiān)控信號；只考慮在兩根光纖上傳輸?shù)碾p向系統(tǒng)，允許 osc 在雙向傳輸，以防一旦一根光纖被切斷后，監(jiān)控信息仍然能被線路中斷接受?！酒汗饫w通信課后答案】、階躍型折射率光

14、纖的單模傳輸原理是什么？答：當歸一化頻率 v小于二階模 lp11 歸一化截止頻率，即 0v2.40483 時，此時管線中只有一種傳輸模式，即單模傳輸。2、管線的損耗和色散對光纖通信系統(tǒng)有哪些影響？答：在光纖通信系統(tǒng)中，光纖損耗是限制無中繼通信距離的重要因素之一，在很大程度上決定著傳輸系統(tǒng)的中繼距離；光纖的色散引起傳輸信號的畸變，使通信質量下降，從而限制了通信容量和通信距離。3、光纖中有哪幾種色散？解釋其含義。答：（ 1）模式色散：在多模光纖中存在許多傳輸模式，不同模式沿光纖軸向的傳輸速度也不同，到達接收端所用的時間不同，而產生了模式色散。（ 2）材料色散：由于光纖材料的折射率是波長的非線性函數(shù)

15、，從而使光的傳輸速度隨波長的變化而變化，由此引起的色散稱為材料色散。（ 3）波導色散：統(tǒng)一模式的相位常數(shù)隨波長而變化，即群速度隨波長而變化，由此引起的色散稱為波導色散。5、光纖非線性效應對光纖通信系統(tǒng)有什么影響？答：光纖中的非線性效應對于光纖通信系統(tǒng)有正反兩方面的作用，一方面可引起傳輸信號的附加損耗，波分復用系統(tǒng)中信道之間的串話以及信號載波的移動等， 另一方面又可以被利用來開發(fā)如放大器、調制器等新型器件。6、單模光纖有哪幾類？答：單模光纖分為四類：非色散位移單模光纖、色散位移單模光纖、截止波長位移單模光纖、非零色散位移單模光纖。12、光纜由哪幾部分組成？答：加強件、纜芯、外護層。 *、光纖優(yōu)點

16、：巨大帶寬（ 200thz ）、傳輸損耗小、體積小重量輕、抗電磁干擾、節(jié)約金屬。 *、光纖損耗：光纖對光波產生的衰減作用。引起光纖損耗的因素：本征損耗、制造損耗、附加損耗。*、光纖色散：由于光纖所傳輸?shù)男盘柺怯刹煌l率成分和不同模式成分所攜帶的，不同頻率成分和不同模式成分的傳輸速度不同，導致信號的畸變。引起光纖色散的因素：光信號不是單色光、光纖對于光信號的色散作用。色散種類：模式色散（同波長不同模式）、材料色散（折射率）、波導色散（同模式，相位常數(shù)）。*、單模光纖：指在給定的工作波長上只傳輸單一基模的光纖。第二章 光源和光發(fā)射機1、光與物質間的作用有哪三種基本過程？它們各自的特點是什么？答：（

17、 1）自發(fā)輻射：處于高能級電子的自發(fā)行為，與是否存在外界激勵作用無關；自發(fā)輻射可以發(fā)生在一系列的能級之間，用此材料的發(fā)射光譜范圍很寬；即使躍遷過程滿足相同能級差，它們也是獨立的、隨機的輻射，產生的光子能量相同而彼此無關，各列光波可以有不同的相位和偏振方向， 而且向空間各個角度傳播，是一種非相干光。（2）受激輻射：感應光子的能量等于向下躍遷的能級之差；受激輻射產生的光子與感應光子全是全同光子，它們是相干的；受激輻射過程實質上是對外來入射光的放大過程。（3）受激吸收：受激吸收時需要消耗外來光能；受激吸收過程對應光子被吸收，生成電子 空穴對的光電轉化過程。2、什么是粒子數(shù)反轉分布？答：處于高能態(tài)的粒

18、子數(shù)多于處于低能態(tài)的粒子數(shù)。3、怎樣實現(xiàn)光放大？答：使媒質中高能級上的電子密度大于低能級上的電子密度，則受激輻射占主導地位，光波經過媒質時強度按指數(shù)規(guī)律增長，光波被放大，則實現(xiàn)光放大。4、構成激光器必須具備哪些功能部件？答：有源區(qū)，光反饋裝置，頻率選擇元件，光束的方向選擇元件，光波導。 5、有哪些方法實現(xiàn)光學諧振腔？與之對應的激光器類型是什么？答：（1）用晶體天然的解理面形成法布里 -珀羅諧振腔（ f-p 腔），當光 在諧振腔中滿足一定的相位條件和諧振條件時，建立起穩(wěn)定的光振蕩；（2）利用有源區(qū)一側的周期性波紋結構提供光耦合來形成光振蕩。 *、激射的一般條件：（ 1）有源區(qū)里產生足夠的粒子數(shù)反

19、轉分布；（2）存在光學諧振機制，并在有源區(qū)里建立起穩(wěn)定的激光振蕩第三章 光接收機1、分析光電二極管和 apd 的工作原理。答：光電二極管：受激吸收，電子 空穴對運動； apd ：電子 空穴對多次碰撞產生雪崩光倍增。2、分析光電二極管和 apd 性能參數(shù)上的異同點。 答：apd 是有增益的光電二極管，在光接收機靈敏度要求較高的場合，用 apd 有利于延長系統(tǒng)的傳輸距離，在靈敏度要求不高的場合，一般用沒有增益的 pin光電檢測器。第四章 光纖通信系統(tǒng)2、什么是 sdh ？簡述出主要特點答：（ 1）sdh 技術是在信息結構等級、開銷安排、同步復用映射結構、指針定位調整和網(wǎng)絡節(jié)點接口等方面標準化的、主

20、要采用光纖傳輸媒質（少量微波和電纜）的數(shù)字傳送技術。（ 2）特點（優(yōu)點）：具有統(tǒng)一標準光接口；開銷比特豐富；采用數(shù)字同步復用；數(shù)字分插復用直接上下 2mbit/s ；數(shù)字交叉連接提高網(wǎng)絡靈活性；環(huán)形網(wǎng)具有 “自愈 ”能力。3、sdh 的幀結構由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：sdh 的幀結構由三部分組成：（ 1）stm-n 凈負荷：存放 stm-n傳送的各種用戶信息碼塊； （2）段開銷 soh ：保證信息凈負荷正常傳送所必須附加的運行、管理和維護（ oam ）字節(jié)；（3）管理單元指針：指示信息凈負荷的第一個字節(jié)在 stm-n 幀內的準備位置。4、目前使用的 sdh 信號的速率等級是如何規(guī)

21、定的？答： sdh 信號的速率等級是在傳輸線路的基礎上定義的，傳輸線路可以是光線，也可以是微波和衛(wèi)星傳輸通道。7、光纖放大器有哪些類型？答：半導體光放大器、摻鉺光放大器、拉曼放大器。8、edfa 能放大哪個波段的光信號？簡述 edfa 的結構？工作原理？ 答：（ 1）edfa 能對 1550nm 波段的光進行放大；（ 2）結構：由摻鉺光纖、泵浦源、波分復用器、光隔離器、濾波器組成；（ 3）原理： 鉺離子吸收泵浦光產生受激輻射光 ,使傳輸信號光得到放大。 9、對于 980nm 泵浦和 1480nm 泵浦的 edfa ，哪種泵浦方式的功率轉換效率高？哪種泵浦方式的噪聲系數(shù)??？為什么？答：（ 1）9

22、80nm 泵浦的 edfa 功率轉換效率高，可達 11db/mw ，而 1480nm的只有 6.5db/mw ；（2）前者的噪聲系數(shù)小，只有 3.2db3.4db ， 而后者最小約為 4db ；（3）這是因為采用 1480nm 泵浦的方向泵浦時，具有高的量子轉換效率。10、拉曼光纖放大器突出的優(yōu)點是什么？答：（ 1）增益介質為普通傳輸光纖，與光纖具有良好的兼容性；（2）增益波長由泵浦光波長決定，不受其他因素限制；（ 3）增益高，串擾小，噪聲系數(shù)低，頻譜范圍寬，溫度穩(wěn)定性好。12、舉例說明光纖放大器在光纖通信領域中的應用。答：（ 1）edfa在密集波分復用大容量超長光纖傳輸方面發(fā)揮巨大作用，如在

23、dwdm 系統(tǒng)、 hfc 系統(tǒng)中的應用；（ 2）rfa 的應用：獨立拉曼寬帶放大器、rfa+edfa 混合放大器、用 rfa 制成有源無損器件或動態(tài)均衡器件。第五章 無源光器件和 wdm 技術2、試分析光耦合器的功能有哪些？如何實現(xiàn)光耦合？如何改變耦合器的分光比？答：（ 1）功能：以光為媒介傳輸電信號，對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用；把多個光信號耦合到一起；將光信號分到多根光纖中；（ 2）實現(xiàn)：在光耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，此光照射到封裝在一起的壽光器上后，因光電效應而產生了光電流，電受光器輸出端引出，這樣就實現(xiàn)光耦合；（ 3）改變分光比：改變耦合區(qū)的長度，就能改變耦合臂分配到的光

24、功率，從而改變分光比。4、光纖偏振控制器和光纖布拉格光柵的工作原理是什么？答：（ 1）光纖偏振控制器：將光纖纏繞在盤上，由應力引起光纖感生雙折射，使輸入光在兩個偏振方上產生相移，起偏振控制作用；（2）光纖布拉格光柵： fbg 提供周期性的耦合點，使單模光纖中入社的基模根據(jù)光柵和不同傳輸常數(shù)決定的相位條件，可以耦合成前向或后向傳輸模式。7、解釋環(huán)形器的工作原理，給出例子。答：（ 1）原理：光環(huán)形器利用光的偏振現(xiàn)象，其端口的輸入輸出關系是確定的，且只能正向傳輸；（ 2）應用于光分插復用器中，將光隔離器反射回來的光信號通過另外一個端口輸出，可與光纖光柵構成 wdm 系統(tǒng)。 13、密集波分復用系統(tǒng)中參

25、考波長為多少？標準的信道間隔是多少？答：密集波分復用系統(tǒng)中參考波長為 1552.52nm ，標準的信道間隔 為 0.8nm （在 1.55um 波段對應 10ghz 頻率間隔）的整數(shù)倍。 14、dwdm 開放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)的區(qū)別？答：（ 1）開放式系統(tǒng)是在波分復用器前加有波長轉換器 out ，將 sdh 非規(guī)范的波長轉 化為標準波長；（ 2）集成式系統(tǒng)是把標準的光波長和滿足長距離傳輸?shù)墓庠醇稍?sdh 中，整個系統(tǒng)比較簡單，沒有增加多于設備。 15、wdm 系統(tǒng)中監(jiān)控信道的作用是什么？對其有什么要求？答：（1）作用：減少系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，減少故障修復時間，增強網(wǎng)絡的生存性和強壯性，降低

26、運行、維護和管理的成本； （2）條件：監(jiān)控通路不限制光放大器泵浦波長；監(jiān)控通路不應限制兩線路放大器之間的距離；監(jiān)控通路不能限制未來在 1310nm波長的業(yè)務；線路放大器失效時監(jiān)控通路仍然可用； osc 傳輸應該是分段的具有 3r 功能和雙向傳輸功能，在每個光放大器中繼站上，信息能被正確的接受下來，而且還可以附上新的監(jiān)控信號；只考慮在兩根光纖上傳輸?shù)碾p向系統(tǒng)，允許 osc 在雙向傳輸，以防一旦一根光纖被切斷后，監(jiān)控信息仍然能被線路中斷接受。【篇三：光纖光學練習題】代號寫在題干前面的括號內。每小題 1.5 分，共 30 分）1 有關光纖中傳輸?shù)哪Ｊ剑铝心囊粋€命題是錯誤的？a、對于結構參數(shù)給定的光

27、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、一個模式都有自己對應的截止頻率；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本身決定，但光纖中能夠激勵出的模式與很多因素有關，問光纖中實際能夠激勵出的模式與下列哪些因素無關：a、入射光源的光功率； b 、入射介質的折射率；c、光的入射角； d 、入射點的位置。3 主模式號為 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

28、散射損耗。5線偏振模的模斑為：a、徑向亮斑數(shù)為 b、徑向亮斑數(shù)為 c、徑向亮斑數(shù)為，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗； ，角向亮斑數(shù)為，而且中心為暗； ，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 對于 1330nm 的單模光纖，當入射光中心波長為

29、1550nm ，光譜寬度為 10nm 時，不可能存在的色散是哪一個？a、模間色散； b、材料色散； c 、波導色散； d 、偏振模色散。9 數(shù)值孔徑 na 是光纖的一個重要參數(shù)，下列哪些命題是錯誤的？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為：a、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 gio

30、f11 以下那一種是非零色散位移光纖：a、g655 光纖； b、g653 光纖； c、g652 光纖； d、g651光纖。12 有關光纖中的色散論述錯誤的是：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與最低損耗波長一致；c、正色散的光纖使光脈沖展寬，而負色散的光纖使光脈沖壓縮，所以，負色散的光纖也成為色散補償光纖；d、通過適當調整光纖波導的結構參量可使波導色散和材料色散互相抵消。13 以下關于自聚焦透鏡論述錯誤的是：a、0.25 節(jié)距的 grin 的物方焦點在透鏡入射平面上b、0.25 節(jié)距的 grin ，同一點離軸入射，出射仍為平行光線c 、0

31、.25 節(jié)距的 grin ，不同入射點的斜平行線入射，出射位置不同；d、自聚焦透鏡的長度一般以節(jié)距來表示。14 下列光波長不屬于通常所說的光纖的三個傳輸窗口是：a、0.85?m ； b、1.31?m ；c、1.48?m ； d 、1.55?m 。15 有關 g.652 光纖，以下命題哪個是錯誤的：a、工作在 1310nm 波長時，損耗是通信容量的主要限制因素；b、工作在 1550nm 波長時，色散是通信容量的主要限制因素；c、工作在 1550nm 波長時，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素；d、工作在 850nm 波長時，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素；16 標準單模光纖纖芯直徑一般為

32、：a、10?m b 、10 nm c 、80 ?m d 、100 nm17 關于光纖連接損耗，以下那一種說法是錯誤的：a、光纖間的連接損耗與光的傳輸方向無關；b、對于單模光纖，模場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進行分析計算。18 有關光纖光柵的命題，哪一個是不對的：a、光纖光柵的理論基礎是模式耦合理論；b、長周期光纖光柵可應用于 oadm 中；c、長周期光纖光柵可用作 edfa 的增益均衡；d、bragg 光纖光柵可應用于光纖激光器中。19 光時域反射儀（ otdr ）不能夠完成的功能有：a、光纖

33、端面的判斷； b、光纖色散大小的測量；c、光纖斷點的判斷； d、光纖長度的測量。20 以下命題哪個是錯誤的：a、摻鉺光纖激光器中諧振腔是不可缺少的；b、edfa 與摻鉺光纖激光器的工作機理均為受激輻射；c、edfa 的增益與泵浦功率大小有關；d、edfa 的增益與信號光功率大小無關。二、簡答題（每小題 5 分，共 20 分）1、簡述光纖中包層存在的必要性。答：1、與纖芯共同組成光波導，限制光在纖芯內傳輸。 2、保護纖芯。2、簡述光纖中導模截止和遠離截止條件的物理意義。答：當 w 趨向 0 時，場在包層中不衰減，導模轉化為輻射模，對應于導模截止。當 w 趨向無窮大時，場在包層中不存在，導模場的約

34、束最強，對應于導模遠離截止。3、應用已有的光纖光學知識，提高光纖通信容量，應如何完善光纖？答：可從降低光纖色散的角度分析。4、畫出偏振無關隔離器的結構圖，并簡述其工作原理。答：光正向傳輸時，經偏振分光鏡分成兩束光，兩束光經 yig 和互易旋光片后，偏振方向如上圖所示，徑偏振分光鏡合束輸出。光反向傳輸時，由于 yig 的非互易性，反響傳輸?shù)墓鉄o法在輸出口合束，因而光的損耗大，無法通過。三、設計題（每小題 10 分，共 20 分） 1、請用如下器件： 980/1550nm 的波分復用耦合器、 2/8 y 型耦合器、光環(huán)形器、 bragg 光纖光柵、 980nm 半導體激光器、一段摻鉺光纖，單模光纖

35、若干米，分別構成光纖放大器與激光器，畫出結構示意圖，并簡單介紹工作原理。答：1）edfa ： 工作原理：輸入信號與泵浦光在 wdm 中復用，光信號經 edf 介質放大，從 3 輸出，兩個環(huán)行器起到隔離的作用，以提高 edfa 的工作性能。2）光纖環(huán)行器結構如下圖所示：2、有一卷大約幾十公里長的光纖需要測量其長度，現(xiàn)有一段 100 米可以測試的光纖與需測量的光纖具有相同的參數(shù)，試設計三種測量方法用以測量光纖長度。答：1）切斷法測損耗求長度：(1)某一光功率的光源注入待測光纖，測其輸出光功率 pout1(2)在距待測光纖入射處 2m 處切斷，測其 pout2 （3）由損耗定義：pout1=2.lpin pout2=2.2pin所以， l=2.pout1/pout2(m)2)背向散射法3）用相同的光源分別輸入 100米和待測光纖，光源脈寬已知，分別測得兩端光纖輸出脈沖展寬值,由于