光纖光學(xué)課后習(xí)題答案

1、【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(dāng)歸一化頻率v小于二階模lp11歸一化截止頻率，即0WV2.4O483時(shí)，此時(shí)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(duì)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(wú)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(hào)的畸變，使通信質(zhì)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(dá)接收端所用的時(shí)間不同

2、，而產(chǎn)生了模式色散。（2）材料色散：由于光纖材料的折射率是波長(zhǎng)的非線性函數(shù)，從而使光的傳輸速度隨波長(zhǎng)的變化而變化，由此引起的色散稱為材料色散。（3）波導(dǎo)色散：統(tǒng)一模式的相位常數(shù)隨波長(zhǎng)而變化，即群速度隨波長(zhǎng)而變化，由此引起的色散稱為波導(dǎo)色散。5、光纖非線性效應(yīng)對(duì)光纖通信系統(tǒng)有什么影響？答：光纖中的非線性效應(yīng)對(duì)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(hào)的附加損耗，波分復(fù)用系統(tǒng)中信道之間的串話以及信號(hào)載波的移動(dòng)等，另一方面又可以被利用來(lái)開(kāi)發(fā)如放大器、調(diào)制器等新型器件。6、單模光纖有哪幾類？答：?jiǎn)文９饫w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(zhǎng)位移單模光纖、非零色散位移單模光

3、纖。12、光纜由哪幾部分組成？答：加強(qiáng)件、纜芯、外護(hù)層。*、光纖優(yōu)點(diǎn)：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(duì)光波產(chǎn)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?hào)是由不同頻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(dǎo)致信號(hào)的畸變。引起光纖色散的因素：光信號(hào)不是單色光、光纖對(duì)于光信號(hào)的色散作用。色散種類：模式色散（同波長(zhǎng)不同模式）、材料色散（折射率）、波導(dǎo)色散（同模式，相位常數(shù)）。*、單模光纖：指在給定的工作波長(zhǎng)上只傳輸單一基模的光纖。第二章光源和光發(fā)射機(jī)1、光

4、與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過(guò)程？它們各自的特點(diǎn)是什么？答：（1）自發(fā)輻射：處于高能級(jí)電子的自發(fā)行為，與是否存在外界激勵(lì)作用無(wú)關(guān)；自發(fā)輻射可以發(fā)生在一系列的能級(jí)之間，用此材料的發(fā)射光譜范圍很寬；即使躍遷過(guò)程滿足相同能級(jí)差，它們也是獨(dú)立的、隨機(jī)的輻射，產(chǎn)生的光子能量相同而彼此無(wú)關(guān)，各列光波可以有不同的相位和偏振方向，而且向空間各個(gè)角度傳播，是一種非相干光。（2）受激輻射：感應(yīng)光子的能量等于向下躍遷的能級(jí)之差；受激輻射產(chǎn)生的光子與感應(yīng)光子全是全同光子，它們是相干的；受激輻射過(guò)程實(shí)質(zhì)上是對(duì)外來(lái)入射光的放大過(guò)程。（3）受激吸收：受激吸收時(shí)需要消耗外來(lái)光能；受激吸收過(guò)程對(duì)應(yīng)光子被吸收，生成電子空穴對(duì)的光電

5、轉(zhuǎn)化過(guò)程。2、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)光放大？答：使媒質(zhì)中高能級(jí)上的電子密度大于低能級(jí)上的電子密度，則受激輻射占主導(dǎo)地位，光波經(jīng)過(guò)媒質(zhì)時(shí)強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，光波被放大，則實(shí)現(xiàn)光放大。4、構(gòu)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(dǎo)。5、有哪些方法實(shí)現(xiàn)光學(xué)諧振腔？與之對(duì)應(yīng)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(dāng)光在諧振腔中滿足一定的相位條件和諧振條件時(shí)，建立起穩(wěn)定的光振蕩；（2）利用有源區(qū)一側(cè)的周期性波紋結(jié)構(gòu)提供光耦合來(lái)形成光振蕩。*、激射的一

6、般條件：（1）有源區(qū)里產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布（2）存在光學(xué)諧振機(jī)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(jī)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，電子一空穴對(duì)運(yùn)動(dòng)；apd：電子一空穴對(duì)多次碰撞產(chǎn)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(diǎn)。答：apd是有增益的光電二極管，在光接收機(jī)靈敏度要求較高的場(chǎng)合，用apd有利于延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離，在靈敏度要求不高的場(chǎng)合第四章光纖通信系統(tǒng)2、什么是sdh?簡(jiǎn)述出主要特點(diǎn)答：（1）sdh技術(shù)是在信息結(jié)構(gòu)等級(jí)、開(kāi)銷安排、同步復(fù)用映射結(jié)構(gòu)、指針定位調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口等方面標(biāo)準(zhǔn)化的、主要采用光纖傳輸媒質(zhì)（少量微波和電

7、纜）的數(shù)字傳送技術(shù)。（2）特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)光接口；開(kāi)銷比特豐富；采用數(shù)字同步復(fù)用；數(shù)字分插復(fù)用直接上下2mbit/s；數(shù)字交叉連接提高網(wǎng)絡(luò)靈活性環(huán)形網(wǎng)具有“自愈”能力。3、sdh的幀結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?答:sdh的幀結(jié)構(gòu)由三部分組成：（1）stm-n凈負(fù)荷：存放stm-n傳送的各種用戶信息碼塊；（2）段開(kāi)銷soh：保證信息凈負(fù)荷正常傳送所必須附加的運(yùn)行、管理和維護(hù)（oam）字節(jié)；（3）管理單元指針：指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在stm-n幀內(nèi)的準(zhǔn)備位置。4、目前使用的sdh信號(hào)的速率等級(jí)是如何規(guī)定的?答：sdh信號(hào)的速率等級(jí)是在傳輸線路的基礎(chǔ)上定義的，傳輸線路可以是

8、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(dǎo)體光放大器、摻鉺光放大器、拉曼放大器。8、edfa能放大哪個(gè)波段的光信號(hào)?簡(jiǎn)述edfa的結(jié)構(gòu)?工作原理?答：（1）edfa能對(duì)1550nm波段的光進(jìn)行放大；（2）結(jié)構(gòu)：由摻鉺光纖、泵浦源、波分復(fù)用器、光隔離器、濾波器組成；（3）原理鉺離子吸收泵浦光產(chǎn)生受激輻射光,使傳輸信號(hào)光得到放大。9、對(duì)于980nm泵浦和1480nm泵浦的edfa，哪種泵浦方式的功率轉(zhuǎn)換效率高?哪種泵浦方式的噪聲系數(shù)小?為什么?答：（1）980nm泵浦的edfa功率轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)11db/mw，而1480nm的只有65db/mw；（2）前者的噪聲系數(shù)小，

9、只有3.2db3.4db，時(shí)，具有高的量子轉(zhuǎn)換效率。而后者最小約為4db；3）這是因?yàn)椴捎?480nm泵浦的方向泵浦10、拉曼光纖放大器突出的優(yōu)點(diǎn)是什么?答：（1）增益介質(zhì)為普通傳輸光纖，與光纖具有良好的兼容性；（2）增益波長(zhǎng)由泵浦光波長(zhǎng)決定，不受其他因素限制；（3）增益高，串?dāng)_小，噪聲系數(shù)低，頻譜范圍寬，溫度穩(wěn)定性好。12、舉例說(shuō)明光纖放大器在光纖通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：（1）edfa在密集波分復(fù)用大容量超長(zhǎng)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(yīng)用；（2）rfa的應(yīng)用：獨(dú)立拉曼寬帶放大器、rfa+edfa混合放大器、用rfa制成有源無(wú)損器件或動(dòng)態(tài)均衡器件。第五章無(wú)源光器件

10、和wdm技術(shù)2、試分析光耦合器的功能有哪些？如何實(shí)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(hào)，對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用；把多個(gè)光信號(hào)耦合到一起；將光信號(hào)分到多根光纖中；（2）實(shí)現(xiàn)：在光耦合器輸入端加電信號(hào)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(yīng)而產(chǎn)生了光電流，電受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)光耦合；（3）改變分光比：改變耦合區(qū)的長(zhǎng)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(yīng)力引起光纖感生雙折射，使輸入光在兩個(gè)偏振方上產(chǎn)生相移，起偏振控制

11、作用；（2）光纖布拉格光柵：fbg提供周期性的耦合點(diǎn)，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(guān)系是確定的，且只能正向傳輸；（2）應(yīng)用于光分插復(fù)用器中，將光隔離器反射回來(lái)的光信號(hào)通過(guò)另外一個(gè)端口輸出，可與光纖光柵構(gòu)成wdm系統(tǒng)。13、密集波分復(fù)用系統(tǒng)中參考波長(zhǎng)為多少？標(biāo)準(zhǔn)的信道間隔是多少？答：密集波分復(fù)用系統(tǒng)中參考波長(zhǎng)為155252nm，標(biāo)準(zhǔn)的信道間隔為0.8nm（在1.55um波段對(duì)應(yīng)10ghz頻率間隔）的整數(shù)倍。14、dwdm開(kāi)放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)

12、的區(qū)別？答：（1）開(kāi)放式系統(tǒng)是在波分復(fù)用器前加有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器out，將sdh非規(guī)范的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)；（2）集成式系統(tǒng)是把標(biāo)準(zhǔn)的光波長(zhǎng)和滿足長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓庠醇稍趕dh中，整個(gè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有增加多于設(shè)備。15、wdm系統(tǒng)中監(jiān)控信道的作用是什么？對(duì)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(fù)時(shí)間，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性和強(qiáng)壯性，降低運(yùn)行、維護(hù)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(zhǎng)；監(jiān)控通路不應(yīng)限制兩線路放大器之間的距離；監(jiān)控通路不能限制未來(lái)在1310nm波長(zhǎng)的業(yè)務(wù)；線路放大器失效時(shí)監(jiān)控通路仍然可用；osc傳輸應(yīng)該是分段的具有3r功能和雙向傳輸功能，在每個(gè)光放大

13、器中繼站上，信息能被正確的接受下來(lái)，而且還可以附上新的監(jiān)控信號(hào)；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。篇二：光纖通信課后答案】、階躍型折射率光纖的單模傳輸原理是什么？答：當(dāng)歸一化頻率v小于二階模lp11歸一化截止頻率，即0WV2.40483時(shí)，此時(shí)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(duì)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(wú)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(hào)的畸變，使通信質(zhì)量下降，從而限制了通信容量和通信距離。3、光纖中有哪幾

14、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(dá)接收端所用的時(shí)間不同，而產(chǎn)生了模式色散。（2）材料色散：由于光纖材料的折射率是波長(zhǎng)的非線性函數(shù)，從而使光的傳輸速度隨波長(zhǎng)的變化而變化，由此引起的色散稱為材料色散。（3）波導(dǎo)色散：統(tǒng)一模式的相位常數(shù)隨波長(zhǎng)而變化，即群速度隨波長(zhǎng)而變化，由此引起的色散稱為波導(dǎo)色散。5、光纖非線性效應(yīng)對(duì)光纖通信系統(tǒng)有什么影響？答：光纖中的非線性效應(yīng)對(duì)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(hào)的附加損耗，波分復(fù)用系統(tǒng)中信道之間的串話以及信號(hào)載波的移動(dòng)等，另一方面又可以被利用來(lái)開(kāi)發(fā)如放大器、調(diào)制器等新

15、型器件。6、單模光纖有哪幾類？答：?jiǎn)文９饫w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(zhǎng)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(qiáng)件、纜芯、外護(hù)層。*、光纖優(yōu)點(diǎn)：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(duì)光波產(chǎn)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?hào)是由不同頻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(dǎo)致信號(hào)的畸變。引起光纖色散的因素：光信號(hào)不是單色光、光纖對(duì)于光信號(hào)的色散作用。色散種類：模式色散（同波長(zhǎng)不同模式）、材

16、料色散（折射率）、波導(dǎo)色散（同模式，相位常數(shù)）。*、單模光纖：指在給定的工作波長(zhǎng)上只傳輸單一基模的光纖。第二章光源和光發(fā)射機(jī)1、光與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過(guò)程？它們各自的特點(diǎn)是什么？答：（1）自發(fā)輻射：處于高能級(jí)電子的自發(fā)行為，與是否存在外界激勵(lì)作用無(wú)關(guān)；自發(fā)輻射可以發(fā)生在一系列的能級(jí)之間，用此材料的發(fā)射光譜范圍很寬；即使躍遷過(guò)程滿足相同能級(jí)差，它們也是獨(dú)立的、隨機(jī)的輻射，產(chǎn)生的光子能量相同而彼此無(wú)關(guān)，各列光波可以有不同的相位和偏振方向，而且向空間各個(gè)角度傳播，是一種非相干光。2）受激輻射：感應(yīng)光子的能量等于向下躍遷的能級(jí)之差；受激輻射產(chǎn)生的光子與感應(yīng)光子全是全同光子，它們是相干的；受激輻射

17、過(guò)程實(shí)質(zhì)上是對(duì)外來(lái)入射光的放大過(guò)程。3）受激吸收：受激吸收時(shí)需要消耗外來(lái)光能；受激吸收過(guò)程對(duì)應(yīng)光子被吸收，生成電子空穴對(duì)的光電轉(zhuǎn)化過(guò)程。2、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)光放大？答：使媒質(zhì)中高能級(jí)上的電子密度大于低能級(jí)上的電子密度，則受激輻射占主導(dǎo)地位，光波經(jīng)過(guò)媒質(zhì)時(shí)強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，光波被放大，則實(shí)現(xiàn)光放大。4、構(gòu)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(dǎo)。5、有哪些方法實(shí)現(xiàn)光學(xué)諧振腔？與之對(duì)應(yīng)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(dāng)光在諧振腔中滿

18、足一定的相位條件和諧振條件時(shí)，建立起穩(wěn)定的光振蕩；（2）利用有源區(qū)一側(cè)的周期性波紋結(jié)構(gòu)提供光耦合來(lái)形成光振蕩。*、激射的一般條件：（1）有源區(qū)里產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布；（2）存在光學(xué)諧振機(jī)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(jī)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，電子一空穴對(duì)運(yùn)動(dòng)；apd：電子一空1=12、分析光電二極管和apd性能參數(shù)上的異同點(diǎn)。答：apd是有增益的光電二極管，在光接收機(jī)靈敏度要求較高的場(chǎng)合，用apd有利于延長(zhǎng)系般用沒(méi)有增益的pin統(tǒng)的傳輸距離，在靈敏度要求不高的場(chǎng)合光電檢測(cè)器。第四章光纖通信系統(tǒng)2、什么是sdh?簡(jiǎn)述出主要特點(diǎn)答：（1

19、）sdh技術(shù)是在信息結(jié)構(gòu)等級(jí)、開(kāi)銷安排、同步復(fù)用映射結(jié)構(gòu)、指針定位調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口等方面標(biāo)準(zhǔn)化的、主要采用光纖傳輸媒質(zhì)（少量微波和電纜）的數(shù)字傳送技術(shù)。（2）特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)光接口；開(kāi)銷比特豐富；采用數(shù)字同步復(fù)用；數(shù)字分插復(fù)用直接上下2mbit/s；數(shù)字交叉連接提高網(wǎng)絡(luò)靈活性環(huán)形網(wǎng)具有“自愈”能力。3、sdh的幀結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?答:sdh的幀結(jié)構(gòu)由三部分組成：（1）stm-n凈負(fù)荷：存放stm-n傳送的各種用戶信息碼塊；（2）段開(kāi)銷soh：保證信息凈負(fù)荷正常傳送所必須附加的運(yùn)行、管理和維護(hù)（oam）字節(jié)；（3）管理單元指針：指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在stm

20、-n幀內(nèi)的準(zhǔn)備位置。4、目前使用的sdh信號(hào)的速率等級(jí)是如何規(guī)定的?答：sdh信號(hào)的速率等級(jí)是在傳輸線路的基礎(chǔ)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(dǎo)體光放大器、摻鉺光放大器、拉曼放大器。8、edfa能放大哪個(gè)波段的光信號(hào)？簡(jiǎn)述edfa的結(jié)構(gòu)？工作原理？答：(1)edfa能對(duì)1550nm波段的光進(jìn)行放大；(2)結(jié)構(gòu)：由摻鉺光纖、泵浦源、波分復(fù)用器、光隔離器、濾波器組成；(3)原理鉺離子吸收泵浦光產(chǎn)生受激輻射光,使傳輸信號(hào)光得到放大。9、對(duì)于980nm泵浦和1480nm泵浦的edfa,哪種泵浦方式的功率轉(zhuǎn)換效率高？哪種泵浦方式的噪聲系數(shù)?。繛槭?/p>

21、么？答：(1)980nm泵浦的edfa功率轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)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，時(shí)，具有高的量子轉(zhuǎn)換效率。而后者最小約為4db；3)這是因?yàn)椴捎?480nm泵浦的方向泵浦10、拉曼光纖放大器突出的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：(1)增益介質(zhì)為普通傳輸光纖，與光纖具有良好的兼容性；2)增益波長(zhǎng)由泵浦光波長(zhǎng)決定，不受其他因素限制；(3)增益高，串?dāng)_小，噪聲系數(shù)低，頻譜范圍寬，溫度穩(wěn)定性好。12、舉例說(shuō)明光纖放大器在光纖通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：(1)edfa在密集波分復(fù)用大容量超長(zhǎng)光纖傳輸方面發(fā)揮巨大作用，如在dwdm系統(tǒng)、hfc系統(tǒng)

22、中的應(yīng)用;(2)rfa的應(yīng)用：獨(dú)立拉曼寬帶放大器、rfa+edfa混合放大器、用rfa制成有源無(wú)損器件或動(dòng)態(tài)均衡器件。第五章無(wú)源光器件和wdm技術(shù)2、試分析光耦合器的功能有哪些？如何實(shí)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(hào)，對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用；把多個(gè)光信號(hào)耦合到一起；將光信號(hào)分到多根光纖中；(2)實(shí)現(xiàn)：在光耦合器輸入端加電信號(hào)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(yīng)而產(chǎn)生了光電流，電受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)光耦合；(3)改變分光比：改變耦合區(qū)的長(zhǎng)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

23、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(yīng)力引起光纖感生雙折射，使輸入光在兩個(gè)偏振方上產(chǎn)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(diǎn)，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(guān)系是確定的，且只能正向傳輸；（2）應(yīng)用于光分插復(fù)用器中，將光隔離器反射回來(lái)的光信號(hào)通過(guò)另外一個(gè)端口輸出，可與光纖光柵構(gòu)成wdm系統(tǒng)。13、密集波分復(fù)用系統(tǒng)中參考波長(zhǎng)為多少？標(biāo)準(zhǔn)的信道間隔是多少？答：密集波分復(fù)用系統(tǒng)中參考波長(zhǎng)為

24、155252nm，標(biāo)準(zhǔn)的信道間隔為0.8nm（在1.55um波段對(duì)應(yīng)10ghz頻率間隔）的整數(shù)倍。14、dwdm開(kāi)放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)的區(qū)別？答：（1）開(kāi)放式系統(tǒng)是在波分復(fù)用器前加有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器out，將sdh非規(guī)范的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)；（2）集成式系統(tǒng)是把標(biāo)準(zhǔn)的光波長(zhǎng)和滿足長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓庠醇稍趕dh中，整個(gè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有增加多于設(shè)備。15、wdm系統(tǒng)中監(jiān)控信道的作用是什么？對(duì)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(fù)時(shí)間，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性和強(qiáng)壯性，降低運(yùn)行、維護(hù)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(zhǎng)；監(jiān)控通路不應(yīng)限制兩線路放大器之間的距離；監(jiān)控通路

25、不能限制未來(lái)在1310nm波長(zhǎng)的業(yè)務(wù)；線路放大器失效時(shí)監(jiān)控通路仍然可用；OSC傳輸應(yīng)該是分段的具有3r功能和雙向傳輸功能，在每個(gè)光放大器中繼站上，信息能被正確的接受下來(lái)，而且還可以附上新的監(jiān)控信號(hào)；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(xué)練習(xí)題】代號(hào)寫在題干前面的括號(hào)內(nèi)。每小題1.5分，共30分）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

26、截止的模式。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(wèn)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。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、7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(guò)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，

27、角向亮斑數(shù)為，而且中心為亮。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(guò)度金屬離子吸收；d、瑞利散射一光信號(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。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

28、、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。下列光纖的色散,由小到大的排列次序?yàn)椋篴、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giof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。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、傳輸容量變小;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

29、的光纖也成為色散補(bǔ)償光纖；d、通過(guò)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。以下關(guān)于自聚焦透鏡論述錯(cuò)誤的是：a、0.25節(jié)距的grin的物方焦點(diǎn)在透鏡入射平面上b、0.25節(jié)距的grin，同一點(diǎn)離軸入射，出射仍為平行光線c、0.25節(jié)距的grin，不同入射點(diǎn)的斜平行線入射，出射位置不同;d、自聚焦透鏡的長(zhǎng)度一般以節(jié)距來(lái)表示。下列光波長(zhǎng)不屬于通常所說(shuō)的光纖的三個(gè)傳輸窗口是：a、0.85?m；b、1.31?m；c、1.48?m；d、1.55?m。15有關(guān)g652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

30、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；標(biāo)準(zhǔn)單模光纖纖芯直徑一般為：a、10?mb、10nmc、80?md、100nm關(guān)于光纖連接損耗，以下那一種說(shuō)法是錯(cuò)誤的：a、光纖間的連接損耗與光的傳輸方向無(wú)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(guò)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。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、

31、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。19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。20以下命題哪個(gè)是錯(cuò)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(jī)理均為受激輻射；c、edfa的增益與泵浦功率大小有關(guān)；d、edfa的增益與信號(hào)光功率大小無(wú)關(guān)。二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1、簡(jiǎn)述光纖中包層存在的必要性。答：1、與纖芯共同組成光波導(dǎo)，限制光在纖芯內(nèi)傳輸。2、保護(hù)纖芯。2、簡(jiǎn)述光纖中導(dǎo)模截止和遠(yuǎn)離截止條件的物理意義。答：當(dāng)w趨

32、向0時(shí)，場(chǎng)在包層中不衰減，導(dǎo)模轉(zhuǎn)化為輻射模，對(duì)應(yīng)于導(dǎo)模截止。當(dāng)w趨向無(wú)窮大時(shí)，場(chǎng)在包層中不存在，導(dǎo)模場(chǎng)的約束最強(qiáng)，對(duì)應(yīng)于導(dǎo)模遠(yuǎn)離截止。3、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？答：可從降低光纖色散的角度分析。4、畫出偏振無(wú)關(guān)隔離器的結(jié)構(gòu)圖，并簡(jiǎn)述其工作原理。答：光正向傳輸時(shí)，經(jīng)偏振分光鏡分成兩束光，兩束光經(jīng)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(shí)，由于yig的非互易性，反響傳輸?shù)墓鉄o(wú)法在輸出口合束，因而光的損耗大，無(wú)法通過(guò)。三、設(shè)計(jì)題（每小題10分，共20分）1、請(qǐng)用如下器件：980/155Onm的波分復(fù)用耦合器、2/8y型耦合器、光環(huán)形

33、器、bragg光纖光柵、980nm半導(dǎo)體激光器、一段摻鉺光纖，單模光纖若干米，分別構(gòu)成光纖放大器與激光器，畫出結(jié)構(gòu)示意圖，并簡(jiǎn)單介紹工作原理。答：1）edfa：工作原理：輸入信號(hào)與泵浦光在wdm中復(fù)用，光信號(hào)經(jīng)edf介質(zhì)放大，從3輸出，兩個(gè)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(jié)構(gòu)如下圖所示：2、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)三種測(cè)量方法用以測(cè)量光纖長(zhǎng)度。答：1）切斷法測(cè)損耗求長(zhǎng)度：（1）某一光功率的光源注入待測(cè)光纖，測(cè)其輸出光功率pout1（2）在距待測(cè)光纖入射處2m處切斷，測(cè)其pout2（3）由損耗定義：pout1=