光纤光学自测题.doc

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1、试题中所用常数取：已知c=3×108m/s一．选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个或多个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。答案选错或未选全者，该题不得分。每小题2分，共16分）1．光纤通信的三个工作窗口中，对于常规光纤，最低损耗窗口是______ 　　 A0.85μm　  B1.31μm　  C1.40μm　  D1.55μm2．常规单模光纤的三个工作窗口是_______　　  A0.85μm　　  B1.31μm　 　　  C1.40μm　　  D1.55μm3．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_______　　 

2、 A弯曲损耗  BOH—吸收　  C过度金属离子吸收  D瑞利散射4．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?________　　  ANA越大，光纤的收光能力越大　　  BNA越大，光纤的收光角越大　 　　  CNA越大，光源与光纤的耦合效益越高　　  DNA越大，多模光纤的模式色散越小5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______　　  A一个模式都有自己对应的截止频率　　  B光纤归一化频率V越大，光纤中存在的模式越少　 　　  CHE11模是唯一不能截止的模式　　  D紧邻HE11模的高阶模是TE01、TM01、HE

3、21模6．单模光纤不存在以下哪几种色散?______ 　　  A模式色散  B材料色散　  C波导色散  D偏振模色散7．谱宽为4nm的光脉冲，在某单模光纤中传输50km后，脉冲在时域上展宽3000ps，该光纤总色散系数为多少？______　　  A60ps/nm.kmdBm　　  B15ps/nm.km　 　　  C750ps/nm.km　　  D2800ps/nm.km8．某阶跃多模光纤纤芯与包层折射率分别为n1=1.6，n2=1.584，该光纤每公里因模式色散所引起的最大时延差Δτm为多少ns/km？_______　　  A68  B40　  C

4、53.3  D23 9．某阶跃多模光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm，芯径2a=50μm，该光纤中模数量M为多少？________　　  A768  B400　  C532  D12310．相干光波必须满足的条件包括______　　  A相干光波的频率必须相同　　  B相干光波的相位差必须恒定　 　　  C相干光波的振动方向必须一致 　　  D必须在相干长度以内二．填空题（共17分） 　　1．光纤由  11、  12、  13三层构成，其中  14一般由高损耗的材料制成，起到保护光纤的作用。　　2．当光纤

5、芯径  15时，可将光波近似看成一根根光线，采用几何光学方法分析光波在光纤中的传播特性。光纤的数值孔径NA  16，其收光能力越强。　　3．光纤的色散主要有  17、  18、  19三种形式。　　4．单模光纤的芯径比多模光纤的芯径  20。对于相同材料、相同折射率差的多模光纤，芯径越细，模式数目越 21。　　5．光纤中导模传播常数β的取值范围为  22。弱导光纤的弱导条件为  23。三．简答题（回答要点，并简明扼要作解释。每小题8分，共32分）　　1．简述光有源器件与无源器件的定义？　　  　　2．某种光纤的截止波长为1.5um，请问当入射波长为1.

6、3um和1.65um时，光纤里传输的是单模还是多模？　　  　　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？ 　　 　　参考答案四．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=

7、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） 　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　参考答案 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1.5分，共30分）1．有关

8、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