《光纤光学》考试试卷
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《光纤光学》考试试卷
第一部分：选择题（每题 2 分，共 20 分）
1. 光纤光学中指标超出空气的光速的物质称为：
A. 折射率
B. 显色体
C. 空气
D. 芯层
2. 光纤中传播模式的个数是：
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
3. 光纤通信中，哪种光纤主要用于跨越短距离和家庭网络连接？
A. 单模光纤
B. 多模光纤
C. 填充光纤
D. 双奈米光纤
4. 光纤通信中功率损失的主要原因是：
A. 摆动噪声
B. 衍射
C. 离子杂质
D. 光纤延长
5. 在单模光纤中，光的彗星角越小，损失就越小。
A. 对
B. 错
6. 光纤激光器的放大介质是：
A. 气体
B. 稀土离子掺杂的固体
C. 半导体
D. 液体
7. 光纤中，信号传播的速度是：
A. 不变的
B. 随频率增加而变快
C. 随频率增加而变慢
D. 频率无关的
8. 常用的光纤连接方式有：
A. 片式
B. PC（Physical Contact）
C. UPC（Ultra Physical Contact）
D. APC（Angled Physical Contact）
E. 所有上述
9. 多模光纤中，相位匹配特性指的是：
A. 在所有波长下的色散相等
B. 可调谐激光器中心波长与激光滤波器的带宽相等
C. 所有波长下损失相等
D. 所有波长下光速相等
10. 折射率的大小和介质有关，而和波长无关。
A. 对
B. 错
第二部分：填空题（每空 2 分，共 20 分）
1. 光的折射定律公式是：n1 _____θ1 = n2 _____θ2
2. 光纤光学技术主要包括三个方面：_______、________和
________。
3. 单模光纤的芯层直径通常在_________um范围内。
4. 在光纤通信系统中，功率衰减的主要原因是信号在光纤里传输时______损耗、_______和_______损耗。
5. 放大器是光纤通信中常用的一种器件，光纤激光器的放大介质是__（填空）___。
第三部分：计算题（每题 10 分，共 20 分）
1. 一条单模光纤的芯层直径约为10μm。
当入射的光的波长为1550nm，光纤的折射率为1.4，求这条光纤的模场直径。
2. 一条多模光纤的芯层直径约为50μm，色散参数为
17ps/(nm·km)，沿其传输的平均波长约为1.5μm。
求在1000m 长的光纤中存在的群速度色散（D）。
第四部分：简答题（每题 10 分，共 20 分）
1. 简要介绍一下光纤通信系统的基本构成？
2. 你知道光纤激光器和半导体激光器的区别吗？简述不同之处。