光纤光学_刘德明_模拟试卷2

模拟试题二说明试题中所用常数取：已知c=3×108m/s一．选择题（下列各题四个备选答案中只有一个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。每小题1.5分，共30分）1．有关光纤中传输的模式，下列哪一个命题是错误的？是______A对于结构参数给定的光纤，其中传输的模式是唯一确定的BTE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率C一个模式都有自己对应的截止频率DHE11模是唯一不能截止的模式2．光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关，问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关_______A入射光源的光功率B入射介质的折射率C光的入射角D入射点的位置3．主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为_______A14B26C28D74．通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其主要原因是________A光纤的弯曲损耗BOH—吸收损耗C过渡金属离子吸收D瑞利散射损耗5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______A径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗B径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗C径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮D径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮6．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BOH吸收C过度金属离子吸收D瑞利散射7．一光信号在光纤中传播了5000m,功率损耗了15%，该光纤的损耗是______A0.14dB/kmB0.71dB/kmC0.64dB/kmD0.32dB/km8．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_______A模间色散B材料色散C波导色散D偏振模色散9．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？________ANA越大，光纤的收光能力越大BNA越大，光纤的收光角越大CNA越大，光源与光纤的耦合效率越高DNA越大，多模光纤的模式色散越小10．下列光纤的色散，由小到大的排列次序为______A多模的GIOF、多模SIOF、单模光纤B多模SIOF、多模的GIOF、单模光纤C单模光纤、多模的GIOF、多模SIOFD多模SIOF、单模光纤、多模的GIOF11．以下那一种是非零色散位移光纤________AG．655光纤BG．653光纤CG．652光纤DG．651光纤12．有关光纤中的色散论述错误的是______A色散的存在使光纤通信系统的传输速率降低、传输容量变小B色散位移的目的是使零色散波长与最低损耗波长一致C正色散的光纤使光脉冲展宽，而负色散的光纤使光脉冲压缩，所以，负色散的光纤也成为色散补偿光纤D通过适当调整光纤波导的结构参量可使波导色散和材料色散互相抵消13．以下关于自聚焦透镜论述错误的是________A0.25节距的GRIN的物方焦点在透镜入射平面上B0.25节距的GRIN，同一点离轴入射，出射仍为平行光线C0.25节距的GRIN，不同入射点的斜平行线入射，出射位置不同D自聚焦透镜的长度一般以节距来表示14．下列光波长不属于通常所说的光纤的三个传输窗口是______A0.85?mB1.31?mC1.48?mD1.55?m15．有关G.652光纤，以下命题哪个是错误的________A工作在1310nm波长时，损耗是通信容量的主要限制因素B工作在1550nm波长时，色散是通信容量的主要限制因素C工作在1550nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素D工作在850nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素16．标准单模光纤纤芯直径一般为______A10?mB10nmC80?mD100nm17．关于光纤连接损耗，以下那一种说法是错误的________A光纤间的连接损耗与光的传输方向无关B对于单模光纤，模场半径的不匹配是光纤损耗主要因素C通过充以折射率匹配液，可大大降低光纤端面间菲涅尔反射损耗D多模光纤的连接损耗可用几何光学进行分析计算18．有关光纤光栅的命题，哪一个是不对的______A光纤光栅的理论基础是模式耦合理论B长周期光纤光栅可应用于OADM中C长周期光纤光栅可用作EDFA的增益均衡DBragg光纤光栅可应用于光纤激光器中19．光时域反射仪（OTDR）不能够完成的功能有________A光纤端面的判断B光纤色散大小的测量C光纤断点的判断D光纤长度的测量20．以下命题哪个是错误的______A掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺少的BEDFA与掺铒光纤激光器的工作机理均为受激辐射CEDFA的增益与泵浦功率大小有关DEDFA的增益与信号光功率大小无关二．简答题（每小题5分，共20分）1．简述光纤中包层存在的必要性。2．简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。3．应用已有的《光纤光学》知识，提高光纤通信容量，应如何完善光纤？4．画出偏振无关隔离器的结构图，并简述其工作原理。参考答案三．设计题（每小题10分，共20分）1．请用如下器件：980/1550nm的波分复用耦合器、2/8Y型耦合器、光环形器、Bragg光纤光栅、980nm半导体激光器、一段掺铒光纤，单模光纤若干米，分别构成光纤放大器与激光器，画出结构示意图，并简单介绍工作原理。2．有一卷大约几十公里长的光纤需要测量其长度，现有一段100米可以测试的光纤与需测量的光纤具有相同的参数，试设计三种测量方法用以测量光纤长度。参考答案四．计算题(共30分)1.某光纤出现故障，用OTDR仪表进行测量。OTDR发射的周期性矩形脉冲的宽度10ns，测得光脉冲从光纤始端返回光纤始端的时间为3μs，已知光纤纤芯折射率n1=1.5，（1）问此光纤故障点距始端距离有多长？（2）该OTDR判断故障点的误差为多少？（3）若OTDR能测的损耗范围为32dB,想用它测试78km的光缆线路，光缆的衰减系数为0.3dB／km，问OTDR能否看到末端的衰减曲线？2.某抛物线分布光纤，n1=1.5，Δ=0.001，纤芯直径2a=50μm，当用波长λ0=0.85μm的光激励时，试求：（1）光纤的最大数值孔径；（2）光纤的截止波长；（3）基模的模场半径；（4）模式总数。