《光纤光学》考试试卷

合集下载

光纤光学往年试题及参考答案

光纤光学（往年考题仅供参考）填空：三个载波波长0.85um多模光纤LED光源1.31um单多并存LD1.55um单模掺铒激光器单，多模光纤区别单模光纤传输一种模式，纤芯直径小，芯皮折射率差小；多模光纤传输多种模式，纤芯直径大，芯皮折射率差大单根光纤结构纤芯、包层、保护层完美条件下光纤材料损耗下限由哪两部分组成瑞利散射和本征吸收波长色散由什么叠加，与什么成正比是波导色散和材料色散的叠加，与光源谱宽成正比光纤与光源耦合的两者匹配参量光纤：芯径，数值孔径，截止波长，偏振特性光源：发光面积，光束发散角，光谱特性，输出功率，偏振特性光纤固定连接技术三环节1.端面的制备；2.光纤的对准调节；3.光纤接头固定光纤隔离器与相位调制器运用的效应光纤隔离器：法拉第效应；相位调制器：kerr效应掺杂光纤激光器掺杂元素对应波长Nd：0.9um，1.06um，1.35umEr：1.55um其中0.9um和1.55um为三能级系统，1.06um和1.35um为四能级系统多模光纤连接损耗轴偏离（横向）两光纤端面之间的间隙（纵向）两光纤轴之间的倾斜（角向偏移）光纤端面不完整性（弯曲和倾斜）光纤种类不同（芯径和折射率不同）光纤光栅概念光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，在纤芯内形成空间相位光栅，器作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或反射镜名词解释：基模模场半径基模场振幅衰减到最大值1/e 处场分布半宽度光孤子满足光纤非线性薛定谔方程的一种孤立波解，这种解表示光脉冲在光纤中传输时的形状、幅度和速度都不变光纤的损耗光纤损耗大致分为具有的固有损耗和光纤制造后由使用条件造成的附加损耗。

具体来说，固有损耗指因光纤制造和光纤材料引起的光纤传输损耗；附加损耗包括光纤使用过程中的弯曲，以及构成光纤系统时因光纤耦合而产生的损耗。

问答：半导体激光器与单模光纤直接耦合效率低的原因？如何提高LD 发出的光在空间是窄长条，长约几十微米，宽约零点几微米，其远场图是一个细长的椭圆。

光纤光学试题-期中

一、选择题1 下面关于光纤分类的描述错误的是：（）A、按传输的偏振特性分类可以分为非保偏光纤和保偏光纤；B、按光纤材料分类可分为石英、塑料和红外光纤；C、按光纤折射率分布分类可以分为单模光纤和多模光纤D、按光纤用途分类可分为普通光纤和特种光纤。

2 光纤中关于模式论述正确的是：（）A、光纤中存在TEM、TE、TM以及混杂模；B、不同模式对应的光波频率不一样c、不同的模式可有相同的本征值；d、光纤单模传输条件是Vc<2.405；3 下列说法正确的是：（）A、若光纤的截止波长1350c nmλ=，则波长为1310nm的光可以在光纤中实现单模传输。

B、SIOF中基模截止时对应的归一化频率为2.405；C、光纤的芯径增大光纤支持的模式数增多D、光纤中传输的模式之间具有正交性4 下列说法正确的是：（）A、每个lmLP模都具有四重简并；B、V=4时SIOF中传输的导模总数是8 ；C、0mLP模的中心一定为亮斑；D、偏斜光线的数值孔径小于子午光线；5 下面关于光线传输理论正确的是：（）A、倾斜光线行进中始终不会与纤轴相交；B、阶跃折射率光纤可用于传输图像；C、GIOF的传输带宽小于SIOF；D、存在一种折射率分布能够使得各种不同的光线都能会聚起来6 下面关于GIOF的描述错误的是：（）A、GIOF光纤端面不同的位置数值孔径不同，纤轴处数值孔径最大；B、GIOF中导模对应分立的本征值，辐射模对应连续的本征值；C、GIOF中只有平方率分布的光纤的光场具有解析解；D、GIOF中折射率不同会导致光场的振幅与相位剧烈变化；7 下列说法中错误的是：（）A、子午光线在光纤端面投影线为过圆心的直线；B 三角折射率分布光纤，g=1,V=12则其支持传输的模式总数近似为24；C、平方率分布光纤的场解是高斯函数；D 、LP 11模式对应的精确模式有三个。

8 下列说法错误的是（）A 、场的归一化传播常数b 的取值范围是01b ≤≤；B 、在弱导波导的特征方程中,W 是导模的径向归一化衰减常数；C 、0W →时导模截止，W →∞时导模远离截止；D 、U 值反映了导模在芯区驻波场的横向振荡频率。

光纤考试题及答案

光纤考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光纤通信中，光信号的传输介质是：A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤的折射率分布可以分为哪两种基本类型？A. 单模和多模B. 阶跃型和梯度型C. 单模和双模D. 梯度型和混合型答案：B3. 下列哪种光纤是单模光纤？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 保偏光纤D. 塑料光纤答案：B4. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪种？A. 强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 脉冲调制答案：D5. 光纤通信中，光信号的传输损耗主要由以下哪种因素引起？A. 光纤材料的吸收B. 光纤材料的散射C. 光纤接头的不匹配D. 以上都是答案：D6. 光纤通信中，光信号的色散现象不包括以下哪种？A. 材料色散B. 波导色散C. 模式色散D. 偏振色散答案：D7. 光纤通信中，光信号的传输距离受限于以下哪种因素？A. 光纤的损耗B. 光信号的色散C. 光信号的衰减D. 以上都是答案：D8. 光纤通信中，光信号的接收端使用的光电探测器是：A. 光电二极管B. 光电晶体管C. 光电倍增管D. 光电场效应管答案：A9. 光纤通信中，光信号的发送端使用的光源是：A. 激光器B. 发光二极管C. 电灯泡D. 荧光灯答案：B10. 光纤通信中，光信号的复用技术不包括以下哪种？A. 波分复用B. 时分复用C. 码分复用D. 频分复用答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 光纤通信中，以下哪些因素会影响光纤的传输特性？A. 光纤材料B. 光纤的几何参数C. 光源的波长D. 光纤的弯曲半径答案：ABCD2. 光纤通信中，以下哪些是光纤的损耗来源？A. 吸收损耗B. 散射损耗C. 反射损耗D. 弯曲损耗答案：ABD3. 光纤通信中，以下哪些是光纤的色散类型？A. 材料色散B. 波导色散C. 模式色散D. 偏振色散答案：ABC4. 光纤通信中，以下哪些是光纤的连接方式？A. 熔接B. 机械接续C. 热熔D. 冷接答案：ABD5. 光纤通信中，以下哪些是光纤的测试方法？A. 光时域反射仪（OTDR）B. 光功率计C. 光谱分析仪D. 光损耗测试仪答案：ABCD三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光纤通信的优点。

光纤光学复习题答案

光纤光学复习题答案1. 光纤光学中，光信号在光纤中传输的基本原理是什么？答案：光信号在光纤中传输的基本原理是全内反射。

当光信号从光纤的中心轴向侧面传播时，由于光纤的折射率分布特性，光线会在光纤的内壁上发生全内反射，从而使得光信号能够在光纤内沿轴向方向传播。

2. 光纤的折射率分布有哪些类型？答案：光纤的折射率分布主要有三种类型：阶跃型、梯度型和W型。

阶跃型光纤的折射率在纤芯和包层之间有一个突变；梯度型光纤的折射率从纤芯到包层逐渐变化；W型光纤的折射率分布则呈现出W形状，即在纤芯和包层之间有多个折射率变化区域。

3. 光纤通信中，单模光纤和多模光纤的区别是什么？答案：单模光纤和多模光纤的主要区别在于它们传输光信号的模式数量。

单模光纤只能传输一个模式的光信号，而多模光纤可以传输多个模式的光信号。

单模光纤具有较高的带宽和较低的色散，适用于长距离传输；多模光纤则适用于短距离传输，成本较低。

4. 光纤通信中，色散是如何产生的？答案：光纤通信中的色散主要是由于光纤材料的折射率随光波长的变化而变化，导致不同波长的光信号在光纤中传播速度不同，从而产生时间延迟，这种现象称为色散。

色散可以分为材料色散和波导色散，材料色散与光纤材料的折射率特性有关，波导色散与光纤的几何结构有关。

5. 光纤通信中，衰减是如何产生的？答案：光纤通信中的衰减主要是由于光纤材料的吸收和散射造成的。

吸收衰减是由于光纤材料对光信号的能量吸收，导致光信号强度减弱；散射衰减是由于光信号在光纤内部的散射作用，使得光信号的能量分散，导致光信号强度降低。

此外，光纤的弯曲、连接和接头也会引起额外的衰减。

6. 光纤通信系统中，常用的光纤连接器有哪些？答案：光纤通信系统中常用的光纤连接器包括FC、SC、ST、LC、MU和MPO等类型。

FC连接器采用螺纹连接，具有较好的连接稳定性；SC连接器采用卡槽式连接，安装方便；ST连接器采用卡口式连接，操作简便；LC连接器体积较小，适用于高密度连接；MU连接器适用于微型光纤；MPO连接器则适用于多芯光纤的连接。

光纤考试题及答案

光纤考试题及答案一、单选题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是（）。

A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括（）。

A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D3. 光纤的折射率分布特性中，阶跃型光纤的折射率分布是（）。

A. 均匀的B. 线性的C. 抛物线的D. 阶跃的答案：D4. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率（）。

A. 相同B. 低C. 高D. 无法确定答案：C5. 光纤通信中，光纤的损耗主要由（）引起。

A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 以上都是答案：D二、多选题1. 光纤通信的优点包括（）。

A. 传输容量大B. 抗电磁干扰能力强C. 保密性好D. 传输距离短答案：ABC2. 光纤的类型按折射率分布特性可以分为（）。

A. 阶跃型光纤B. 梯度型光纤C. 多模光纤D. 单模光纤答案：AB3. 光纤的损耗因素包括（）。

A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 连接损耗答案：ABCD4. 光纤通信系统中，常用的光源包括（）。

A. 发光二极管(LED)B. 激光二极管(LD)C. 光纤放大器D. 光电探测器答案：AB三、判断题1. 光纤通信中，多模光纤的带宽比单模光纤的带宽大。

（）答案：×（单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大）2. 光纤的损耗随着波长的增加而增加。

（）答案：×（光纤的损耗随着波长的增加而减少）3. 光纤通信中，光纤的折射率越高，光的传播速度越快。

（）答案：×（光纤的折射率越高，光的传播速度越慢）四、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信是利用光作为载波，通过光纤传输信息的一种通信方式。

在发送端，电信号经过电光转换器转换成光信号，然后通过光纤传输到接收端。

在接收端，光信号经过光电转换器转换成电信号，最后还原成原始信息。

2. 光纤通信有哪些主要优点？答案：光纤通信的主要优点包括：1) 传输容量大，可实现高速数据传输；2) 抗电磁干扰能力强，适用于电磁环境复杂的场合；3) 保密性好，难以被窃听；4) 传输距离远，适合长距离通信；5) 抗腐蚀、抗潮湿，适用于恶劣环境；6) 体积小、重量轻，便于敷设和维护。

光纤光学期末试题及答案

光纤光学期末试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的传输介质是：A. 铜线B. 玻璃C. 塑料D. 空气答案：B2. 光纤通信中，光的传输模式是：A. 单模B. 多模C. 单模和多模D. 以上都不是答案：C3. 光纤通信中，光的波长通常在哪个范围内？A. 400nm-700nmB. 800nm-1600nmC. 1600nm-2000nmD. 2000nm-3000nm答案：B4. 光纤通信中，光纤的损耗主要是由于：A. 材料吸收B. 散射C. 弯曲损耗D. 以上都是答案：D5. 光纤通信中，光纤的色散主要分为：A. 模式色散B. 材料色散C. 波导色散D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 光纤的折射率分布通常为_________型。

答案：阶跃2. 光纤通信中，_________色散会限制光纤通信的传输距离。

答案：材料3. 光纤通信中，_________色散会限制光纤通信的传输速率。

答案：模式4. 光纤通信中，光纤的损耗系数通常用_________来表示。

答案：dB/km5. 光纤通信中，_________是光纤通信系统中的关键组件之一。

答案：光放大器三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信的基本原理是利用激光作为载波，通过光纤传输光信号，实现信息的传输。

2. 光纤通信有哪些主要优点？答案：光纤通信的主要优点包括传输距离远、传输速率高、抗电磁干扰能力强、保密性好等。

3. 光纤通信中，如何减少光纤的损耗？答案：减少光纤损耗的方法包括使用高纯度材料、优化光纤结构设计、使用波分复用技术等。

4. 光纤通信中，如何减少光纤的色散？答案：减少光纤色散的方法包括使用单模光纤、优化光纤折射率分布、使用色散补偿技术等。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知光纤的损耗系数为0.2dB/km，计算1000km光纤的总损耗。

答案：总损耗= 0.2dB/km × 1000km = 200dB2. 已知光纤的色散系数为17ps/(nm·km)，计算波长为1550nm的光信号在100km光纤中的色散。

教学光学实验中的光纤通信考核试卷

A.模态数量
B.折射率
C.材料成分
D.传输波长
3.以下哪些因素会影响光纤的色散？（）
A.光纤的长度
B.光纤的折射率
C.光纤的直径
D.信号波长
4.光纤通信中使用的光源包括：（）
A. LED
B.激光器
C.太阳光
D.灯泡
5.光纤的连接方式主要有：（）
A.耦合连接
B.熔接连接
C.机械连接
D.超声波连接
6.以下哪些设备可以用于光纤通信实验中的信号检测？（）
D.调制光信号
5.光纤的数值孔径（NA）表示的是：（）
A.光纤的芯径
B.光纤的折射率
C.光纤的几何结构
D.光纤的耦合效率
6.下列哪种因素会影响光纤的传输损耗？（）
A.光纤长度
B.光纤直径
C.光纤的弯曲半径
D.光纤的材料
7.光纤通信中，以下哪个组件用于将电信号转换为光信号？（）
A.光接收机
B.光发射机
A.产生光信号
B.放大光信号
C.耦合光信号
D.将光信号转换为电信号
18.以下哪个现象会导致光纤通信系统的性能下降？（)
A.光纤色散
B.光纤损耗
C.光纤长度
D.光纤的折射率
19.以下哪个设备用于检测光纤通信系统的信号质量？（）
A.光谱分析仪
B.光功率计
C.误码率测试仪
D.光时域反射仪
20.在光纤通信实验中，以下哪种方法可以减小光纤的传输损耗？（）
6.光纤连接器的主要作用是保证光纤之间的良好接触，以提高耦合效率。（）
7.光纤通信系统中，光发射机产生的光信号可以直接被光接收机接收。（）
8.任何类型的光纤都可以在相同的条件下传输相同的信号距离。（）

光纤光学题目-A-last

=
-10log10
[
4WT 2WR (WT 2 + WR
2 2
)
2
]
+
Γgap
=
-10*
log100.36+0.4=4.8
dB
（2）方法：在光纤两端面之间充以折射率匹配液（纯水），可大大减小菲涅尔损耗。
可能用到的公式和数据：
π取 3.14 log102=0.30 log103=0.48 零阶贝塞尔函数前三个根：2.405，5.520，8.654；一阶贝塞尔函数前三个根：0，3.823， 7.016；二阶贝塞尔函数前三个根：5.136，8.417，11.620；
A)⎤⎡1 ⎥⎦⎢⎣0
−ι⎤⎡r0 ⎤
1
⎥ ⎦
⎢⎣t
0
⎥ ⎦
[ ( )] ( ) ab = NAf / n0 A sin AL + a f cos AL
[ ( ) ] θb = sin −1 − a f sin AL n0 A
2π
2π
∆β = β1 − β2 − Λ = 2β − Λ
δ = (1/ 2)(β2 − β1 ) = (1/ 2)k0 [n2 (λ) − n1(λ)]
（ B ）8 关于光纤光栅的说法，不正确的是： A、长周期光纤光栅的中心波长和光纤的折射率以及折射率调制周期有关； B、长周期光纤光栅的光学特性是由向前传输的导模与相向传输的导模耦合的结果； C、 Brag 光栅是反射型光纤光栅； D、Brag 光栅的周期与工作波长处于同一数量级。
（ A ）9 主模标号 P=17 的模组所包含的 LP 模式数为： A、8； B、16； C、7； D、17。
3. 画出 LP9,10 模式场分布示意图，说明画图依据，并写出相应的精确模。答：LPlm 模沿径向的亮斑数为 m，沿角向的亮斑数为 2l，l=0，中心为亮斑，反之，为暗斑。

光纤光学A试卷带答案

***************2013－2014 学年第一学期出题教师：【光纤光学】课程试题(A卷) 【闭卷考试】姓名学号专业及班级本试卷共有4道大题一、填空题（共20分，每空1分，共14道小题）1. 光纤的基本结构包括纤芯、包层和套层。

2. 光纤参数主要分为分为几何特性参数、光学特性参数和传输特性参数。

3.光信号在光纤中传输过程中的损耗主要来自光纤材料的吸收和散射损耗、光纤的微弯与宏弯辐射损耗和光纤的连接与耦合损耗。

4.光纤与光无源器件的耦合通常采用准直-聚焦方式。

5.为了解决G.653光纤中的严重的四波混频现象，对G.653光纤的零色散点进行了移动，制成了非零色散光纤或G.655光纤。

λ〉时波导色散与材料色散相互抵消，从而在极宽的波长范围内得到低的色散6.能够使m3.1μ的光纤被称为色散平坦光纤（DFSM）。

7.用于制造光纤起偏器和电光克尔效应调制器的光纤是衰减场光纤。

8.在光纤中存在子午光线和偏斜光线两类光线。

9.掺铒光纤激光器与掺铒光纤放大器的最大区别在于有无谐振腔。

10.常用光纤固定技术包括胶粘、机械夹持和定位熔焊三种。

11.光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的无源器件。

12.当光纤的纤芯沿着纵向的折射率形成一定的周期性变化时就构成了光纤光栅。

13. 光纤的吸收损耗主要包括基质材料的本征吸收、杂质的吸收和原子缺陷吸收。

14.常用的光纤端面制备方法主要有刻痕拉断法和研磨抛光法。

二、选择题（满分20分，每小题2分，共10道小题）1. 光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是：A、弯曲损耗；B、OH吸收；C、过度金属离子吸收；D、瑞利散射2. 对于1330nm的单模光纤，当入射光中心波长为1550nm，光谱宽度为10nm时，不可能存在的色散是哪一个？A、模间色散；B、材料色散；C、波导色散；D、偏振模色散。

3. 数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列哪些命题是错误的？A、NA越大，光纤的收光能力越大；B、NA越大，光纤的收光角越大；C、NA越大，光源与光纤的耦合效率越高；D、NA越大，多模光纤的模式色散越小。

光纤光学期末考试

光纤照明的发展光纤照明早在２０世纪３０年代就已经被人们所接受，采用的光纤主要是集束玻璃光纤，由于成本极高，根本无法达到实用阶段。

６０年代，美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）为芯材制造出塑料光纤，但光纤损耗较大，也没能将光纤照明推向实用化。

７０年代后期，随着各国对塑料光纤的高度重视，三菱丽阳公司以高纯ＭＭＡ单体聚合ＰＭＭＡ，使塑料光纤损耗下降到２００ｄＢ／ｋｍ以下，并成功实现了产业化和商品化，从而将光纤装饰照明真正推向了实用阶段。

到８０年代后期，我国从事塑料光纤研究、开发和生产的科研院所也取得了一定突破。

塑料光纤逐渐取代玻璃光纤进入计算机通信和医疗设备领域，并在装饰照明方面拓展。

通过光纤将光线导向被照明物体，可大大提高照明的精确度和对比度，为通常无法照明的物体提供照明。

利用光纤的柔韧性，可得到极具艺术品位的独特照明效果。

同时，光纤照明的出射光线不含红外线和紫外线，不带电，不发热，对被照物体不造成伤害，是２１世纪新一代安全照明系统。

光纤照明的主要特点与传统的照明光源相比，光纤照明具有如下特点：（１）光电分离，只有光没有电，可以在恶劣天气使用（不受雨、雪、雷电的限制），安全性和欣赏性极高，是霓虹灯最好的替代品。

（２）照明的颜色可以任意变换，材料柔软，可制作任意图形。

（３）运行费用低，耗电量仅是传统照明的十分之一。

（４）可以在水中使用，没有安全隐患，使用最少在１０年以上，维护方便。

（５）没有紫外线、红外线，减少对物品的照射损坏（尤其是文物）。

（６）没有电磁干扰，没有电火花、没有雷击危险，可以广泛应用在医疗、实验、军事、化工、石油、天噍气等重要场所。

五、光纤照明的应用由于光纤照明的独特优点，它已广泛地应用于各种场合，并在不断地推广中。

现将目前国内应用情况简述如下：1、室内装饰在室内装饰中，用体发光光纤来构成轮廊线条。

其效果是光照均匀、颜色和顺。

利用光晕照明，更有立体感。

在大厅中，其顶部用水晶吊灯可模拟星空效果。

（2）--2007年光纤光学试卷

课程答案网课刷课f ly in g jg h华中科技大学光电学院二00四级《光纤光学》期末考试试卷（半开卷）专业：班级：姓名：学号：一、多项选择题（下列各题四个备选答案中有一个或多个正确答案，请将其代号写在题目前面的括号内。

答案选错或未选全者，该题不得分。

每小题2分，共30分）（）1 光纤通信中C 波段波长范围正确的是：A 、 1365~1530nm ；B 、 1530~1565nm ；C 、 1565~1625 nm ；D 、 830~850nm 。

（）2 有关光纤的色散，下列哪些命题是正确的？（多选）A 、 G .652光纤，1550 nm 的光波比1510 nm 跑得快；B 、正色散导致光脉冲在光纤中传输时被展宽；C 、色散限制了光纤中信号的传输速率；D 、负色散导致光脉冲在光纤中传输时被压缩。

（）3 有关光纤中传输的模式，下列哪些命题是正确的？（多选）A 、不同模式对应的光波频率不一样；B 、高阶模式出射角大；C 、低阶模式跑得快；D 、不同模式的横截面能量分布不同。

（）4 渐变折射率分布光纤下述论述错误的是：（多选）A 、对于所有光线都具有很好的会聚功能；B 、相对于阶跃射率分布光纤而言，传输带宽大；C 、折射率不同会导致光场的振幅与相位剧烈变化；D 、渐变折射率分布光纤又称为折射型光纤。

课程答案网课刷课f ly in g jg h（）5光纤的弯曲损耗，下面的命题正确的有：（多选）A 、弯曲半径越大，损耗越小；B 、模场半径越大，损耗越小；C 、归一化频率越小，损耗越大； D 、场的分布形状不发生变化，只是发生了偏移。

（）6 在标准单模光纤中传输1550nm 的光信号，对于光纤通信系统以下论述错误的是：（多选）A 、中继距离增大，速率提高；B 、中继距离增大，速率降低；C 、中继距离减小，速率降低；D 、中继距离减小，速率提高。

（）7 以下命题哪些是错误的：（多选） A 、G .653光纤是最理想的光纤； B 、G .655光纤在1550nm 色散为零； C 、OH 根吸收峰无法消除掉；D 、G .652光纤工作在1310nm 波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素。

光纤光学习题集.doc

A/r —*弟一早：1.设计一种光波导结构，其传光波导层为平板形状,标出折射率结构。

2.从数学上证明，在均匀折射率介质中，光纤轨迹为直线传播。

3.如果已经知道光纤中只允许1个模式存在，能否通过外界激励获得2个模式传播？4.“纵横关系式”有何作用？5.光场分量的哪一个分量总是独立满足波导场方程？写出该波导场方程式。

第三章：1.几何光学与波动光学的适用条件各是什么？2.产生光内全反射的条件是什么？3.一根空心玻璃管能否传光？为什么？4.光纤纤芯变粗时，允许存在的模式数目如何变化？5.什么是光纤的模式？6.推导波导场方程经历了哪几种分离变量？1.写出SIOF中推导本征值方程的主要数学步骤。

2.写出SIOF中TE01、TE02、TE03在临近截止和远离截止时的本征值。

3.写出SIOF中模式数目与V值的关系式。

4.根据SIOF色散曲线分析，在V=4.5时有哪几个模式存在？总模式数目是多少？并与模式数估算公式的结果比较。

5.为什么Vc<2.405只适应于SIOF?6.弱导光纤中组成线偏振模式的理论依据是什么？7.为什么LPOm模式只有两重简并？8.实际光纤中传播的模式是线偏振模式吗？为什么？9.画出LP6,8模式场分布示意图。

10.高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？第四章：1.一根空心玻璃管能否传光？为什么？2.光纤纤芯变粗时，允许存在的模式数目如何变化？3.光纤中传播的光波有何特征？4.推导波导场方程经历了哪几种分离变量？5.本征方程有什么特点？6.模式是什么？7.如何唯一确定一个模式？8.由射线方程推导光线轨迹，只需要知道什么？9.渐变折射率分布光纤中光线如何传播？为什么？1.画出阶跃分布光纤与平方率分布光纤基模场解函数曲线示意图。

2.SIOF与GIOF中哪个导模数目更多？3.已知平方率分布光纤V=2,求基模模场半径。

4.写出平方率分布光纤中LP10,15模式的本征值。

第四章：1.为什么光纤要采用“芯包结构”？2.“单模光纤”中有几个导模？如果要求光纤只传输一个导模, 应如何设计光纤？3.简述波动光学分析方法的基本思路.说明从麦克斯韦方程到波导场方程三次分离变量的理论依据。

光纤考试题目及答案

光纤考试题目及答案
1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？
答案：光纤通信中，光纤的传输介质是玻璃或塑料制成的纤维。

2. 光纤按传输模式可分为哪两种类型？
答案：光纤按传输模式可分为单模光纤和多模光纤。

3. 光纤通信的主要优点有哪些？
答案：光纤通信的主要优点包括高带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强、传输距离远、保密性好等。

4. 光纤通信系统中，光发射机的主要功能是什么？
答案：光纤通信系统中，光发射机的主要功能是将电信号转换为光信号，并进行调制。

5. 描述光纤通信系统中光接收机的基本工作原理。

答案：光接收机的基本工作原理是将接收到的光信号转换为电信号，
并进行解调，以恢复原始信息。

6. 光纤通信中，色散是如何影响信号传输的？
答案：光纤通信中，色散会导致不同波长的光信号以不同的速度传播，从而引起信号失真，影响传输质量。

7. 光纤通信中，光放大器的作用是什么？
答案：光纤通信中，光放大器的作用是放大光信号，以补偿信号在光
纤中传输过程中的损耗。

8. 光纤通信系统中，波分复用技术的主要优势是什么？
答案：波分复用技术的主要优势是可以在同一光纤中同时传输多个不
同波长的光信号，极大地提高了光纤的传输容量。

9. 光纤通信中，光时分复用技术是如何实现的？
答案：光时分复用技术是通过在不同的时间间隔内发送不同的光信号，以实现在同一光纤中传输多个信号的目的。

10. 光纤通信中，光波导的全反射条件是什么？
答案：光纤通信中，光波导的全反射条件是光信号在光纤的内芯与包
层之间的入射角大于临界角。

光纤光学基础考试题库07级

武汉职业技术学院2008/2009学年第2学期考试试题库课程名称：光纤光学基础使用院系、班级：光电07级考试时间：30分钟考试地点：光电子技术专业实验室考核形式：[闭]卷，现场抽题、单人考核和团队考核姓名班级学号说明：以下60题为题库，考核方式为现场抽题单人考核1．光纤的分类？用刀片去除光纤涂覆层且写出操作要领。

用游标卡尺测出涂覆层直径、包层直径、裸纤直径。

2．使用电脑在ＷＯＲＤ图片中画出光纤基本结构、标出各部分名称和折射率大小关系，最后打印。

3．阶跃型光纤的折射率分布指数g=？平方律分布（抛物线分布）折射率分布指数g=？分别画出阶跃型光纤和平方律光纤折射率分布示意图，且在图中指出折射率分布与纤芯、包层、涂覆层关系。

4. 陈述“光纤最新技术的发展”5. 单模光纤的纤芯折射率n1＝1.46，包层折射率n2＝1.453，计算此光纤的数值孔径NA？证明 NA≈n216. 团队题：①光斑法测量数值孔径原理与步骤②塑料光缆端面处理③现场用光斑法测量石英光纤数值孔径7．团队题：①强度法测量数值孔径原理与步骤②塑料光缆端面处理③现场用强度法法测量石英光纤数值孔径④如何对芯？8. 下图为强度法测量光纤数值孔径机械结构图，在ＷＯＲＤ图片中画出此图且打印出来调节手柄1强度法测量光纤数值孔径NA 机械结构图9.光纤最大延时差max τ∆？如图为阶跃光纤内子午光线的传播示意图，证明其最大延时差为cn ∆=∆1max τ（其中c 为真空中的光速，Δ＝（n 1－n 2）/n 1， n 1为纤芯折射率，n 2为包层折射率,Φc 为临界角）10. GRIN 的含义？其由什么光纤制成？图文解释GRIN 作用。

用下图中光纤制成的GRIN 的长度为多少？11. 数值孔径NA=0.2的阶跃多模光纤，在λ1=1300nm 波长上支持M 1=1000左右传播模式。

计算（1）其纤芯半径a 为多少？（2）在λ2=1550nm 波长上支持的模式数M 2为多少？12.①证明单模光纤的截止波长∆=221an V cc πλ②某一光纤芯直径4微米，截止波长为1000nm ，则850nm 、1310nm 、1550nm 的光通过此光纤时，何种光源下此光纤是单模光纤？为什么？13.团队题：光纤的损耗有哪些？光纤衰减2种计算公式？现场用剪断法测量光纤衰减并且写出操作步骤、注意事项、测量结果。

光纤光学_刘德明_客观题1

说明试题中所用常数取：已知c=3×108m/s一．选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个或多个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。

答案选错或未选全者，该题不得分。

每小题2分，共16分）1．光纤通信的三个工作窗口中，对于常规光纤，最低损耗窗口是______C D 1.55μm2．常规单模光纤的三个工作窗口是_______A 0.85μmB 1.31μmC 1.40μmD 1.55μm3．光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是_______A 弯曲损耗B OH—吸收C 过度金属离子吸收D 瑞利散射4．数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列哪些命题是错误的?________A NA越大，光纤的收光能力越大B NA越大，光纤的收光角越大C NA越大，光源与光纤的耦合效益越高D NA越大，多模光纤的模式色散越小5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______A 一个模式都有自己对应的截止频率B 光纤归一化频率V越大，光纤中存在的模式越少C HE11模是唯一不能截止的模式D 紧邻HE11模的高阶模是TE01、TM01、HE21模6．单模光纤不存在以下哪几种色散?______A 模式色散B 材料色散C 波导色散D 偏振模色散7．谱宽为4nm的光脉冲，在某单模光纤中传输50km后，脉冲在时域上展宽3000ps，该光纤总色散系数为多少？______A 60ps/nm. km dBmB 15 ps/nm. kmC 750 ps/nm. kmD 2800 ps/nm. km8．某阶跃多模光纤纤芯与包层折射率分别为n1=1.6，n2=1.584，该光纤每公里因模式色散所引起的最大时延差Δτm为多少ns/km？_______A 68 C 53.3 D 239．某阶跃多模光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm，芯径2a=50μm，该光纤中模数量M为多少？________A 768B 400C 532 D12310．相干光波必须满足的条件包括______A 相干光波的频率必须相同B 相干光波的相位差必须恒定C 相干光波的振动方向必须一致D 必须在相干长度以内。

华中科技大学光电子工程系光纤光学试题2014答案

2014试卷2017年5月1日20:56CDVADBOH-吸收峰：1390，1240，950nmB 紫外为电子跃迁，红外为材料振动或多声子吸收C偏斜光线收光角大于子午光线相对折射率差值越大，NA越大，能够提高光纤耦合效率，但是会降低通信容量多模SIOF通信容量低SIOF不适合传输图像同辐射模之间的本 SIOF 不适合传输图像TE/TM 对于子午，EH 、HE 对于偏斜D1*0.8+2*0.2=1.2mW泄漏模-隧道光线 A辐射模-折射光线第一射线不变量-轴向传播速度不变不同导模之间的本征值时分立的，不第二射线不变量-角向速度与半径成反比D征值连续CCB材料色散小于0为正常色散减小非线性效应材料色散是波长的二阶微分CB非互易性器件：传播方向改变但是性质不变只能针对特定波长980nm反转完全，噪声好，量子效率低C1480nm量子效率高，但是反转不完全，噪声性能差后向泵浦用于高输出功率C待测光纤长度越长，则截止波长测量越短WKB假设导模场的变化主要表现在相位变化上，可以将导模场解认为是缓慢变化的振幅部分和快速变化的相位部分的乘积，将F(r)的求解归结于光程函数表达式，利用相位匹配条件求解本征值。

纵向传播常数β表示在轴向上相速度，即单位长度变化的相位。

横向传播常数U反映导模在纤芯中横向振荡快慢，W反映导模在包层中衰减快慢。

导模截止时，W趋于无穷，U趋于0，模式主要在包层中损耗。

导模远离截至时，W趋于0，U趋于导模截止条件Vc，模式束缚在纤芯中。

布拉格光栅是利用向前传输和反射的导模之间进行耦合，得到反射谱上特定波长的极大值，工作波长与光栅周期和等效折射率相关。

长周期光栅利用向前传输的包层模和纤芯模进行耦合，得到透射谱上特定的峰值，工作波长与光栅周期和两个模式之间的有效折射率差值决定。

半导体激光器近场光斑和远场光斑均不对称，并且具有较大的光束发散角，与单模光纤模场半径相差较大，所以耦合效率低，损耗的来源主要有：场型失配损耗、输出场非圆对称损耗、模场半径失配损耗、端面菲尼尔反射损耗可以在LD输出端面和光纤端面之间用透镜进行变换，使其与光纤进行匹配。

光纤试题及答案

光纤试题及答案第一章导论一. 填空1. 光纤通信的通信窗口波长范围为（）。

2. 光纤通信是以（）为载频，以（）为传输介质的通信方式。

3. 光纤通信的最低损耗波长是（），零色散波长是（）。

二. 选择题（有一个或者多个答案） 1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。

A、0.85 μmB、2 μmC、1.31 μmD、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有（）。

A、 LEDB、 LDC、PCMD、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。

A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线三. 简答题1. 光纤通信主要有哪些优点？2. 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？参考答案一、1、0.7～1.7μm 2、光波光纤 3、1.55μm 1.31μm 二、1、ACD 2、AB 3、C 三、1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。

2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。

虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。

光纤通信用的近红外光（波长约1μm）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m～1mm）的频率（3～300GHz）高三个数量级以上。

载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。

第二章光纤与光缆一、填空1.单模光纤中不存在（）色散，仅存在（）色散，具体来讲，可分为（）和（）。

2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于（）阶电极化率，它是引起（）、（）和（）等现象的原因。

3、光缆大体上都是由（）、（）和（）三部分组成的。

4、散射损耗与（）及（）有关。

5、允许单模传输的最小波长称为（）。

6、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越（）。

二、选择（一个或多个答案）1、从横截面上看，光纤基本上由３部分组成：（）、（）、（）。

A、折射率较高的芯区B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层D、外面的涂层E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式，即（），称为光纤的基模。

光电子器件的光学光纤传感器网络考核试卷

A.硅
B.砷化镓
C.硒化锌
D.铜线
8.以下哪些因素会影响光纤传感器网络的时间分辨率？（）
A.光源的调制频率
B.光检测器的响应速度
C.光纤的长度
D.光纤的折射率
9.光纤传感器网络在智能电网中的应用包括以下哪些？（）
A.线路监测
B.设备状态监测
C.环境监测
D.能量传输
10.以下哪些方法可以用于光纤传感器网络的故障诊断？（）
A.光时域反射测量
B.光频域反射测量
C.光信号强度监测
D.光信号相位监测
11.在光电子器件中，以下哪些组件可以用于光信号的调制？（）
A.电光调制器
B.热光调制器
C.声光调制器
D.磁光调制器
12.光纤传感器网络中，以下哪些拓扑结构能够提供较好的容错能力？（）
A.星形拓扑
B.环形拓扑
C.总线型拓扑
D.网状拓扑
A.光纤的数值孔径
B.光源的波长
C.光检测器的带宽
D.光纤的芯径
11.下列哪种光纤传感器适用于航空航天领域？（）
A.温度传感器
B.压力传感器
C.振动传感器
D.磁场传感器
12.光电子器件在光通信领域的主要作用是什么？（）
A.增强信号
B.衰减信号
C.调制信号
D.解调信号
13.在光纤传感器网络中，以下哪个部件主要用于信号解调？（)
13.以下哪些因素会影响光纤传感器网络的系统容量？（）
A.光纤的芯径
B.光源的波长
C.光检测器的带宽
D.信号的编码方式
14.光电子器件在生物医学成像中的应用包括以下哪些？（）
A.光谱成像
B.荧光成像
C.散射成像