光纤通信期末试题.doc

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1、光纤通信期中考试试题（简答）（开卷90分钟内完成，1~5题每题6分，6~15题每题7分，共100分）1、光纤的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。其中纤芯：纤芯位于光纤的中心部位。直径d1=4μm～50μm，单模光纤的纤芯为4μm～10μm，多模光纤的纤芯为50μm。纤芯的成分是高纯度SiO2，作用是提高纤芯对光的折射率（n1），以传输光信号。包层：包层位于纤芯的周围。直径d2=125μm，其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。略低于纤芯的折射率，即n1＞n2，它使得光信号封闭在

2、纤芯中传输。涂覆层：光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm。2、光缆的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？光缆由缆芯、护层和加强芯组成。其中缆芯就是套塑光纤，护层对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用，隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。3、光纤的

3、三个传输窗口是什么？光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM波？0.85μm、1.31μm、1.55μm。光纤中得电磁场近似为横电磁波（TEM波）4、什么是归一化频率V，V取值多少时光纤单模传输？什么叫光纤的截止波长？光纤的归一化频率V是一个综合性参数，与光纤的结构参数（纤芯的折射率n1、半径a、折射率相对差△）和工作波长l0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。光纤单模传输的条件是0

4、效传输）。单模光纤进行单模传输的最小波长称为单模光纤的截止波长。5、什么是数值孔径NA，它的大小与相对折射率及色散大小有无关联？光纤的数值孔径数值孔径表征了光纤的集光能力(最大有效入射角的正弦值)。因为，。所以相对折射率和色散值成越大则NA也越大。6、光纤和光缆如何分类？G.652、G.653、G.654、G.655特性有何不同？光纤的分类方法：按光纤横截面的折射率分布分类：突变折射率、渐变折射率4按光纤中的传导模式数量分类：多模、单模按光纤构成的原材料分类：石英系、多组分玻璃、塑料包层、全塑按光纤的套塑层分类：紧套、松套光缆

5、分类方法按传输性能、距离和用途分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。按光纤的种类分多模光缆、单模光缆。按光纤套塑方法分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆。按光纤芯数多少分为单芯、双芯、四芯、六芯、八芯、十二芯和二十四芯光缆等。按加强件配置方法分为中心加强构件光缆、分散加强构件光缆、护层加强构件光缆和PE外护层加一定数量的细钢丝的PE细钢丝综合外护层光缆。按敷设方式分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。按护层材料性质分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。按传输导体、介质状况分

6、为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。按结构方式分为扁平结构光缆、层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、铠装结构光缆和高密度用户光缆等。G.652、G.653、G.654、G.655特性不同处：①G.652光纤称常规（标准）单模光纤（SMF），色散零点在1310nm附近的光纤。1310nm衰减系数大，1550nm衰减系数较小。②G.653光纤称色散位移光纤（DSF），色散零点在1550nm的光纤。适用于1550nm窗口的高速单信道系统，不适用于DWDM系统。③G.654光纤称截止波长移位的单模光纤，在G.652光纤基础上进一步减小155

7、0nm的衰减系数，主要应用于长距离海底光纤通信。④G.654光纤称非零色散位移光纤（NDSF），色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，适用于DWDM系统。1、单模光纤与多模光纤在尺寸和使用场合上各有什么不同？单模光纤的纤芯直径为4μm～10μm，适用于高速长途通信系统。多模光纤的纤芯直径为50μm，适用于低速短距离通信系统。2、光纤传输性能的主要指标有哪些？其单位是什么？G.652光纤1550窗口衰减的典型值是多少？试画出单模光纤色散与波长的典型关系曲线衰减系数a，单位db/km；色散系数d，单位ps/nm.km；0

8、.25db/kmP33图，正斜率的近似斜直线，色散零点在1310nm附近3、光与半导体物质的三个基本的作用过程是什么？半导体激光器、光检测器和光放大器分别基于哪个过程？受激吸收、自发辐射、受激辐射。分别基于受激辐射，受激吸收和受激辐射。4、光发送器、接收器和无源光器件的主要技