光纖理論與技術知到智慧樹章節(jié)測試課后答案2024年秋哈爾濱工程大學

光纖理論與技術知到智慧樹章節(jié)測試課后答案2024年秋哈爾濱工程大學第六章單元測試

光纖放大器的主要功能是什么？（）

A:信號調制B:信號放大C:信號解調D:信號濾波

答案:信號放大光纖放大器中的噪聲主要來源于哪里？（）

A:光纖本身的固有損耗B:自發(fā)放大輻射C:泵浦激光器的不穩(wěn)定性D:外部環(huán)境干擾

答案:自發(fā)放大輻射以下哪項描述最準確地概括了摻鉺光纖放大器的優(yōu)點？（）

A:易于受環(huán)境溫度變化影響，穩(wěn)定性較差B:結構復雜，成本高，不利于大規(guī)模應用C:增益帶寬較窄，適用于特定波長的信號放大D:增益高，帶寬寬，噪聲低。適用于多波長信號放大

答案:增益高，帶寬寬，噪聲低。適用于多波長信號放大光纖激光器的輸出功率主要受哪個因素的限制？（）

A:泵浦光的功率B:光纖的長度C:光纖的損耗D:信號光的波長

答案:泵浦光的功率以下哪些是光纖激光器的優(yōu)點？（）

A:波長選擇性寬B:調諧范圍寬C:光束質量好、性能穩(wěn)定D:高峰值功率、全固態(tài)

答案:光束質量好、性能穩(wěn)定

第八章單元測試

可以通過___________技術減小由于布拉格光纖光柵反射譜中旁瓣引起的信號串擾問題（）。

A:切趾B:紫外曝光C:飛秒激光直寫D:全息

答案:切趾等式右端第三項表示___________（）。

A:彈光效應B:熱光效應C:波導效應D:應變效應

答案:波導效應以下哪一項不是I型光柵的特點（）。

A:超過300oC被擦除B:熱穩(wěn)定差C:折射率調制深度為10-5-10-2D:實際使用最多

答案:折射率調制深度為10-5-10-2以下哪一項不是II型光柵的特點（）。

A:熱穩(wěn)定好B:可以在800oC溫度下使用C:低強度紫外輻射制備D:折射率調制深度為10-2

答案:低強度紫外輻射制備以下哪一項不是光纖F-P干涉儀的特點（）。

A:技術成熟B:需鍍低反射膜C:制備方便，可準確控制腔長D:腔長一般為數十微米

答案:需鍍低反射膜按照光纖在傳感器中所起的作用，光纖傳感器可分為___________光纖傳感器（）。

A:功能型B:主動型C:非功能型D:被動型

答案:功能型；非功能型Sagnac光纖干涉儀的誤差因素包括___________（）。

A:互異性和偏振態(tài)B:偏置和相位調制C:寄生效應D:光子噪聲

答案:互異性和偏振態(tài)；偏置和相位調制；寄生效應；光子噪聲聲光調制器的特點有___________（）。

A:消光比低B:基于聲光效應制備而成C:驅動功率低D:光損耗小

答案:基于聲光效應制備而成；驅動功率低；光損耗小

第一章單元測試

通信光纖的工作原理是（）。

A:多重反射B:全反射C:折射D:平面反射

答案:全反射光纖中由干物質密度不均勻而造成的光散射，屬干（）。

A:結構散射B:布里淵散射C:瑞利散射D:菲涅爾散射

答案:瑞利散射引起光纖損耗的線性散射主要是（）。

A:拉曼散射B:布里淵散射C:瑞利散射D:米氏散射

答案:瑞利散射瑞利散射損耗屬于（）。

A:雜質吸收損耗B:結構不完善引起的損耗C:本征損耗D:原子缺陷吸收損耗

答案:本征損耗在單模光纖中占主導地位的色散是()，多模光纖中占主導地位的色散是()。（）

A:波導色散B:材料色散C:結構色散D:模式色散

答案:材料色散；模式色散

第七章單元測試

光纖通信的最大優(yōu)勢是什么？（）

A:所有上述選項B:傳輸距離長C:成本低廉D:抗電磁干擾強

答案:所有上述選項光纖通信技術相較于傳統銅線通信技術具有哪些顯著優(yōu)點？（）

A:可以傳輸更遠的距離B:抗拉強度高C:光設備和光器件成本低D:安裝和維護成本更低

答案:可以傳輸更遠的距離以下哪種色散取決于光纖結構？（）

A:波導色散B:模式色散C:極化色散D:材料色散

答案:波導色散光纖通信中的光波分復用(WDM)技術是指什么？（）

A:多個信號在同一光纖中傳輸B:信號在光纖中的折射C:使用多個光纖傳輸信號D:信號在光纖中的反射

答案:多個信號在同一光纖中傳輸光纖通信中的色散會導致什么現象？（）

A:信號增強B:信號失真C:信號放大D:信號衰減

答案:信號失真對模間色散、材料色散和波導色散進行簡要描述

答案:1.**模間色散**：模間色散是光纖通信系統中的一種色散現象，它發(fā)生在多模光纖中。由于多模光纖中有多個模式同時傳輸，不同模式的光在光纖中的傳播速度各不相同，這導致了攜帶相同信息的不同模式到達接收端的時間不同，從而產生色散。模間色散主要影響的是光纖通信系統的傳輸距離和數據速率，隨著數據速率的提高和傳輸距離的增加，模間色散的影響變得越來越顯著。2.**材料色散**：材料色散是光信號在光纖中傳輸時，不同波長的光在光纖材料中的折射率不同而引起的色散現象。光信號在傳輸過程中，短波長的光相對于長波長的光，在光纖材料中傳播得更快，這種波長依賴性的差異導致了信號脈沖的展寬，這就是材料色散。材料色散主要影響的是光纖通信系統的傳輸質量，特別是對于高速率、長距離傳輸系統來說，材料色散是一個重要的限制因素。3.**波導色散**：波導色散是指光在光纖波導中傳輸時，不同模式或不同波長的光在波導中傳播的速度不同而引起的色散現象。與模間色散不同，波導色散通常在單模光纖中更為顯著，特別是在光纖設計或制造過程中存在微小的不均勻性時。波導色散可以進一步細分為模式色散和波長色散。模式色散是由不同模式之間的速度差引起的，而波長色散則是由不同波長光在光纖中的傳播速度差異造成的。波導色散對于光纖通信系統的影響較小，但在特定條件下仍可能成為系統性能的限制因素。光纖中的非線性效應可分為兩類，請分別介紹:

答案:光纖中的非線性效應主要可以分為兩類：自相位調制（SPM）和交叉相位調制（XPM）。1.自相位調制（SPM）：自相位調制是由于光波在光纖中傳播時，其電場強度導致的折射率變化與光波本身相互作用產生的效應。這種效應會導致信號波形的畸變，主要影響是脈沖展寬。SPM效應在低功率和長距離傳輸時相對較小，但在高功率和短距離傳輸時變得明顯，對光纖通信系統的性能有顯著影響。2.交叉相位調制（XPM）：交叉相位調制是兩個或多個不同頻率光波在光纖中同時傳輸時發(fā)生的相互作用。這種效應使得一個光波的相位受到另一個光波的影響。XPM效應主要表現為頻率搬移，即一個光波的能量轉移到另一個光波上，形成新的頻率分量。這種效應在光纖通信系統中也具有重要意義，尤其是在光纖放大器和光交換技術中，需要對其進行控制以避免性能惡化。光纖的色散是如何導致信號失真的

答案:光纖的色散會導致信號失真，主要是因為不同頻率或波長的光在光纖中的傳播速度不同。光纖中主要有三種類型的色散：模式色散、材料色散和波導色散。1.**模式色散**：在多模光纖中，由于不同模式（即不同的光波路徑）的光在光纖中以不同的速度傳播，導致信號的不同部分到達接收端的時間不同，從而引起信號失真。2.**材料色散**：材料色散是由于光的不同頻率成分在光纖材料中傳播速度的不同而引起的。通常，光的短波長部分比長波長部分在光纖中傳播得更快。這種差異隨著頻率（或波長）的變化而變化，導致信號的脈沖展寬，進而引起信號失真。3.**波導色散**：波導色散是指在單模光纖中，盡管只有一個模式傳播，但由于光纖結構的不均勻性，不同波長的光在光纖中的傳播路徑略有不同，這也導致了信號的脈沖展寬和失真。綜上所述，光纖的色散通過引起光信號的不同頻率成分傳播速度的差異，導致信號在傳輸過程中脈沖展寬，最終表現為信號失真。為了減小色散的影響，通常會采用色散補償技術，如使用色散補償光纖或通過調整信號的調制方式等方法來改善信號質量。

第五章單元測試

下列光纖干涉儀中，能夠測量角速度的是（）

A:Fabry-Perot干涉儀B:Michelson干涉儀C:Sagnac干涉儀D:Mach-Zehnder干涉儀

答案:Sagnac干涉儀光纖陀螺的基本原理是（）

A:Mach-Zehnder干涉儀B:Sagnac干涉儀C:Fabry-Perot干涉儀D:Michelson干涉儀

答案:Sagnac干涉儀Si基探測器的工作波長范圍通常為（）

A:400nm-1100nmB:400nm-700nmC:1100-1700nmD:190nm-400nm

答案:400nm-1100nm光纖干涉儀中存在共光路結構的是（）

A:Michelson干涉儀B:Fabry-Perot干涉儀C:Mach-Zehnder干涉儀D:Sagnac干涉儀

答案:Sagnac干涉儀下列光纖干涉儀中，使用時需要采用光隔離措施的是（）

A:Mach-Zehnder干涉儀B:Sagnac干涉儀C:Michelson干涉儀D:Fabry-Perot干涉儀

答案:Sagnac干涉儀；Michelson干涉儀

第二章單元測試

單模光纖的截止波長為λc，當工作波長λ滿足（）時，就能保證光纖的單模傳輸。

A:λ<λcB:λ≥0C:λ=λcD:λ≥λc

答案:λ≥λc對于線偏振LPmn模，模斑功率分布特點為，沿徑向的亮斑數是（），沿角向的亮斑數是（）。（）

A:mB:2nC:2mD:n

答案:2m；n光纖的數值孔徑與（）有關。

A:纖芯的直徑B:相對折射指數差C:光的工作波長D:包層的直徑

答案:相對折射指數差與HE31模簡并的模式有（）。

A:TM01B:EH11C:HE12D:HE21

答案:EH11；HE12多模光纖的色散包括模式色散、材料色散和波導色散，其中三者的關系為（）。

A:模式色散>材料色散>波導色散B:模式色散>波導色散>材料色散C:模式色散<材料色散<波導色散D:模式色散<波導色散<材料色散

答案:模式色散>材料色散>波導色散

第四章單元測試

Bragg光纖光柵和長周期光纖光柵分別是將前向傳輸芯模轉換為什么模式（）。

A:后向傳輸芯模和后向傳輸包層模B:后向傳輸芯模和前向傳輸包層模C:后向傳輸包層模和后向傳輸芯模D:后向傳輸包層模和前向傳輸包層模

答案:后向傳輸芯模和前向傳輸包層模以光纖光敏性分類的三類光柵中，熱穩(wěn)定性最差的是（）

A:I型光柵B:II型光柵C:需根據實際制備情況確定D:IIA（III）型光柵

答案:I型光柵單模Bragg光纖光柵中，發(fā)生能量耦合的兩個模式的傳播常數分別為β1和β2，則β1和β2應滿足（）

A:β1+β2=0B:β1+β2=2πC:β1-β2=2πD:β1-β2=0

答案:β1+β2=0常用的光纖增敏技術包括（）

A:光纖載氫B:預施加應力C:多種物質共同摻雜D:還原性處理

答案:光纖載氫；預施加應力；多種物質共同摻雜；還原性處理若已知相位掩膜板周期為Λ，光源正入射時通過相位掩膜板制備的光纖光柵周期Λfiber等于（）

A:Λ/2B:Λ/4C:與Λ無關D:Λ

答案:Λ/2

第三章單元測試

下列哪一項屬于引起光纖連接損耗的外部損耗因子？（）。

A:縱向偏移B:光纖折射率分布參數失配C:光纖直徑失配D:光纖相對折射率差失配

答案:縱向偏移下列哪個步驟不屬于光纖熔接過程的操作流程？（）。

A:光纖拉錐B:焊點封裝C:光纖對準D:放電熔接

答案:光纖拉錐在22光纖定向耦合器中，若耦合器