光纖光學(xué)自測題(已修改)
2025-06-19 16:27 本頁面
【正文】 試題中所用常數(shù)?。阂阎猚=3108m/s一．選擇題 （從下列各題四個備選答案中選出一個或多個正確答案，并將其代號寫在題干前面的括號內(nèi)。答案選錯或未選全者，該題不得分。每小題2分，共16分）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 B C D 2．常規(guī)單模光纖的三個工作窗口是_______ A B C D 3．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4．數(shù)值孔徑NA是光纖的一個重要參數(shù)，下列哪些命題是錯誤的?________ 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 NA越大，光源與光纖的耦合效益越高 D NA越大，多模光纖的模式色散越小5．有關(guān)光纖的色散曲線，下列哪一個命題是錯誤的______ A 一個模式都有自己對應(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TE0TM0HE21模6．單模光纖不存在以下哪幾種色散?______ A 模式色散B 材料色散 C 波導(dǎo)色散D 偏振模色散7．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)為多少？______ A 60ps/nm. km dBm B 15 ps/nm. km C 750 ps/nm. km D 2800 ps/nm. km8．某階躍多模光纖纖芯與包層折射率分別為n1=，n2=，該光纖每公里因模式色散所引起的最大時延差Δτm為多少ns/km？_______ A 68B 40 C D 239．某階躍多模光纖，纖芯折射率n1=，相對折射率差Δ=， 工作波長λ0=，芯徑2a=50μm，該光纖中模數(shù)量M為多少？________ A 768B 400 C 532D12310．相干光波必須滿足的條件包括______ A 相干光波的頻率必須相同 B 相干光波的相位差必須恒定 C 相干光波的振動方向必須一致 D 必須在相干長度以內(nèi)二．填空題 （共17分） 1．光纖由1113三層構(gòu)成，其中14一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15時，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。光纖的數(shù)值孔徑NA16，其收光能力越強?！? 3．光纖的色散主要有1119三種形式?！? 4．單模光纖的芯徑比多模光纖的芯徑20。對于相同材料、相同折射率差的多模光纖，芯徑越細，模式數(shù)目越21?！? 5．光纖中導(dǎo)模傳播常數(shù)β的取值范圍為22。弱導(dǎo)光纖的弱導(dǎo)條件為23。三．簡答題 （回答要點，并簡明扼要作解釋。每小題8分，共32分） 1．簡述光有源器件與無源器件的定義？ 2．，光纖里傳輸?shù)氖菃文＿€是多模？ 3．畫出LP4，5模式的模斑圖 4．光纖中的基模能否被截止，為什么？ 參考答案四．計算題 （要求寫出主要計算步驟及結(jié)果。共35分） 1．某拋物線分布光纖，n1=，Δ=，纖芯直徑2a=50μm，當用波長λ0=，試求：（共10分） ?。?）包層折射率n2=？ ?。?）光纖的數(shù)值孔徑NA=？ 2．一光信號在光纖中傳播了5000m，功率損耗了85%，該光纖的損耗為多少dB/km？（共5分） =，工作波長λ0=，芯徑2a=10μm，若要保證單模傳輸，則對相對折射率差Δ有何要求？（共8分） 4. 一石英光纖，其折射率分布如下： 縱向傳播常數(shù)與歸一化頻率如下圖所示，試計算：（1）該光纖的截止波長；（2）若該光纖工作波長為1?m，將支持哪些模式傳輸；在忽略模式相互間的作用和光纖總色散的情況下，試分析這些模式在光纖中傳輸時的先后次序。（12分） 參考答案一．選擇題（下列各題四個備選答案中只有一個正確答案，請將其代號寫在題干前面的括號內(nèi)。，共30分）1．有關(guān)光纖中傳輸?shù)哪Ｊ?，下列哪一個命題是錯誤的？是______ A 對于結(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 TE0TM01和HE21模具有相同的截止頻率 C 一個模式都有自己對應(yīng)的截止頻率 D HE11模是唯一不能截止的模式2．光纖中能夠支持的模式由光纖波導(dǎo)本身決定，但光纖中能夠激勵出的模式與很多因素有關(guān)，問光纖中實際能夠激勵出的模式與下列哪些因素無關(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 入射點的位置3．主模式號為14的模群中所含的精確模式總數(shù)為_______ A 14B 26 C 28D 74．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5．有關(guān)光纖的色散曲線，下列哪一個命題是錯誤的______ A 徑向亮斑數(shù)為 ，角向亮斑數(shù)為 ，而且中心為暗 B 徑向亮斑數(shù)為 ，角向亮斑數(shù)為 ，而且中心為暗 C 徑向亮斑數(shù)為 ，角向亮斑數(shù)為 ，而且中心為亮 D 徑向亮斑數(shù)為 ，角向亮斑數(shù)為 ，而且中心為亮6．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7．一光信號在光纖中傳播了5000m,功率損
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