光纖光學(xué)復(fù)習(xí)

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(hù)光纖的作用。2、當(dāng)光纖芯徑時(shí)，可將光波近似看成一根根光線，采用幾何光學(xué)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(qiáng)，同時(shí)也會(huì)造成多模光纖的色散增大，導(dǎo)致光纖的降低。6、光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)的損耗主要來自、、、四個(gè)方面。7、當(dāng)光纖芯徑時(shí)，不能采用幾何光學(xué)方法近似而只能用波動(dòng)光學(xué)方法分析光波在光纖中的傳播特性，此時(shí)我們研究的對(duì)象是。8、 單模光纖的色散主要有、、三種形式。9、導(dǎo)模場(chǎng)的分布特點(diǎn)是，在芯區(qū)為，而在包層則為，此外導(dǎo)模場(chǎng)在空間各點(diǎn)應(yīng)為在無限遠(yuǎn)處應(yīng)。10、與光線理論相對(duì)應(yīng)，光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綀?chǎng)可分為、、三類，其中與約束光線相對(duì)應(yīng)的是選擇題（）1光纖通信的三個(gè)工作窗口中，對(duì)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(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（）3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?yàn)椋篈、 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(shí)域儀測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)周期光纖光柵可應(yīng)用于OADM（光分插復(fù)用）中；C、 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。（）11數(shù)值孔徑NA是光纖的一個(gè)重要參數(shù)，下列命題錯(cuò)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(shí)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(cuò)誤的命題是：A、 每一個(gè)模式都有自自己對(duì)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(cuò)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(duì)于單模光纖，模場(chǎng)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(xué)進(jìn)行分析計(jì)算。（）15在光纖的三個(gè)傳輸窗口中，對(duì)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(jiǎn)答1、 簡(jiǎn)述光纖參數(shù)V、U、W的物理意義及相互關(guān)系。2、 簡(jiǎn)述LPm模存在的條件、簡(jiǎn)并狀態(tài)及包含的精確模式。3、 簡(jiǎn)述光纖光柵用作色散補(bǔ)償器的工作原理。4、 根據(jù)你已有的知識(shí)，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(jiǎn)要說明LPlm模的場(chǎng)分布圖的分布規(guī)律。6、 簡(jiǎn)述光纖中包層存在的必要性。7、 簡(jiǎn)述光纖中導(dǎo)模截止和遠(yuǎn)離截止條件的物理意義。證明及計(jì)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(xiàng)n（r）RnXf）2、某光纖出現(xiàn)故障，用OTDR儀表進(jìn)行測(cè)量。OTDR發(fā)射的周期性矩形脈

沖的寬度10ns,測(cè)得光脈沖從光纖始端返回光纖始端的時(shí)間為3口，已知光纖纖芯折射率％=1.5，試問：（1） 此光纖故障點(diǎn)距始端距離有多長(zhǎng)？（2） 該OTDR判斷故障點(diǎn)的誤差為多少？（3） 若OTDR能測(cè)的損耗范圍為32dB，想用它測(cè)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(jì)一測(cè)量光隔離器回波損耗的方案，列出所需器件、測(cè)量框圖及結(jié)果表達(dá)式。4、如下圖所示，在10km長(zhǎng)光纖的輸入和輸出端各接入一X形定向耦合器。在b點(diǎn)和d點(diǎn)測(cè)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(duì)于端口b、端口c相對(duì)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(zhǎng)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(jì)算：（1）該光纖的截止波長(zhǎng);（2）若該光纖工作波長(zhǎng)為1p試計(jì)算：（1）該光纖的截止波長(zhǎng);這些模式在光纖中傳輸時(shí)的先后次序。6、如下圖所示為X型光纖耦合器，工作波長(zhǎng)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(zhǎng)度；（2）假設(shè)從Input1注入0dBm光功率，Input2輸入-3dBm光功率時(shí)，分別從Outputl和Out