光纖光學復(fù)習

1、光纖由、、三層構(gòu)成，其中一般由高損耗的材料制成，起到保護光纖的作用。2、當光纖芯徑時，可將光波近似看成一根根光線，采用幾何光學方法分析光波在光纖中的傳播特性，光線總是向的區(qū)域彎曲。3、多模光纖的色散主要有、、三種形式。4、光纖中導(dǎo)模傳播常數(shù)的取值范圍為。弱導(dǎo)光纖的弱導(dǎo)條件為，其導(dǎo)模LPlm（l>1）的精確模式為、。5、光纖的數(shù)值孔徑NA，其收光能力越強，同時也會造成多模光纖的色散增大，導(dǎo)致光纖的降低。6、光信號在光纖中傳輸時的損耗主要來自、、、四個方面。7、當光纖芯徑時，不能采用幾何光學方法近似而只能用波動光學方法分析光波在光纖中的傳播特性，此時我們研究的對象是。8、 單模光纖的色散主要有、、三種形式。9、導(dǎo)模場的分布特點是，在芯區(qū)為，而在包層則為，此外導(dǎo)模場在空間各點應(yīng)為在無限遠處應(yīng)。10、與光線理論相對應(yīng)，光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綀隹煞譃?、、三類，其中與約束光線相對應(yīng)的是選擇題（）1光纖通信的三個工作窗口中，對于常規(guī)光纖，最低損耗窗口是：A、0.85Rm B、1.31RmC、1.55Rm D、1.40rm（）2有關(guān)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（）3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、瑞利散射損耗。（）4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（）5某單模光纖損耗系數(shù)為0.3dB/km，入纖功率為2mW，傳輸10km后，輸出功率為A、2.7dBmB、-3dBmC、1.3dBmD、0dBm（）6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GIOF（）7光纖的帶寬與傳輸碼流脈沖展寬之間的關(guān)系為:A、脈沖展寬越寬，光纖帶寬越寬B、 脈沖展寬越寬，光纖帶寬越窄；C、 脈沖展寬與光纖帶寬關(guān)系不確定；D、 光纖帶寬隨脈沖展寬增大而先變大后變小。（）8在光時域儀測量光纖損耗的波形中，“初始脈沖”是由下列哪種因素引起的:A、 沿光纖反向傳播受到光纖的損耗引起的；B、 接頭處的光功率損耗引起的；C、 光纖端面的菲涅爾反射引起的；D、 光纖缺陷或光纖斷裂引起的。（）9標準單模光纖纖芯直徑一般為：A、10pmB、10nmC、50pmD、100nm（）10有關(guān)光纖光柵的命題，不正確的是：A、 光纖光柵的理論基礎(chǔ)是模式耦合理論；B、 長周期光纖光柵可應(yīng)用于OADM（光分插復(fù)用）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(yīng)用于光纖激光器中。（）11數(shù)值孔徑NA是光纖的一個重要參數(shù)，下列命題錯誤的是：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。（）12譜寬為4nm的光脈沖，在某單模光纖中傳輸50km后，脈沖在時域上展寬3000ps，該光纖總色散系數(shù)是多少？A、60ps/nm.kmdBm； B、15ps/nm.km；C、750ps/nm.km； D、60ps/nm.kmo（）13有關(guān)光纖的色散曲線，下列錯誤的命題是：A、 每一個模式都有自自己對應(yīng)的截止頻率；B、 光纖歸一化頻率V越大，光纖中存在的模式越少；C、 HE11模是唯一不能截止的模式；D、 緊鄰HE11模的高階模是TE01、TM01、HE21模。（）14關(guān)于光纖連接損耗，以下錯誤的說法是：A、光纖間的連接損耗與光的傳輸方向無關(guān);B、 對于單模光纖，模場半徑的不匹配是光纖損耗的主要因素；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。（）15在光纖的三個傳輸窗口中，對于常規(guī)單模光纖，色散可以消除是：A、0.85pm；B、1.31pm；C、1.48pm；D、1.55pm。簡答1、 簡述光纖參數(shù)V、U、W的物理意義及相互關(guān)系。2、 簡述LPm模存在的條件、簡并狀態(tài)及包含的精確模式。3、 簡述光纖光柵用作色散補償器的工作原理。4、 根據(jù)你已有的知識，分析提高光纖通信容量的各種可能途徑。5、 畫出LP45模式的模斑圖，并簡要說明LPlm模的場分布圖的分布規(guī)律。6、 簡述光纖中包層存在的必要性。7、 簡述光纖中導(dǎo)模截止和遠離截止條件的物理意義。證明及計算題（要求寫出主要推導(dǎo)過程及結(jié)果）1、設(shè)R是光線彎曲的曲率半徑，N為光線的法向單位矢量，證明：1=-^N項n（r）RnXf）2、某光纖出現(xiàn)故障，用OTDR儀表進行測量。OTDR發(fā)射的周期性矩形脈

沖的寬度10ns,測得光脈沖從光纖始端返回光纖始端的時間為3口，已知光纖纖芯折射率％=1.5，試問：（1） 此光纖故障點距始端距離有多長？（2） 該OTDR判斷故障點的誤差為多少？（3） 若OTDR能測的損耗范圍為32dB，想用它測試78km的光纜線路，光纜的損耗為0.3dB/km,問OTDR能否看到末端的衰減曲線？3、設(shè)計一測量光隔離器回波損耗的方案，列出所需器件、測量框圖及結(jié)果表達式。4、如下圖所示，在10km長光纖的輸入和輸出端各接入一X形定向耦合器。在b點和d點測得的光功率分別為0.25mW、0.1mW，若兩耦合器的性能完全相同，且端口a相對于端口b、端口c相對于端口d的分光比均為3:1，忽略各種連接損耗及耦合器插入損耗，求10km長光纖的損耗及光源的發(fā)射功率。5、一石英光纖，其折射率分布如下：『1.455、一石英光纖，其折射率分布如下：『1.45n（尸）f11.444r<4.0日m

r>4.0日m試計算：（1）該光纖的截止波長;（2）若該光纖工作波長為1p試計算：（1）該光纖的截止波長;這些模式在光纖中傳輸時的先后次序。6、如下圖所示為X型光纖耦合器，工作波長為1.55pm。若僅由Input1端口注入光功率，從Output1和Output2端口輸出的分別為注入光功率的75%和25%。耦合器的耦合系數(shù)為：K=10cm-1，求：（1）在上述耦合分光比下，耦合器的最小耦合長度；（2）假設(shè)從Input1注入0dBm光功率，Input2輸入-3dBm光功率時，分別從Outputl和Out