第2章练习题(答案).doc

第二章练习题一、填空题1. 单模光纤的纤芯直径是： 8至 10 um ,多模光纤的纤芯直径是： 50um或 62.5 um 。单模光纤和多模光纤的包层直径都是： 125 um。涂敷后的光纤外径约 1.5 mm。2. 光纤的传输特性主要是指光纤的 损耗特性 和 色散特性 ，另有机械特性和温度特性。3. 光纤的色散包括模式色散、色度色散、偏振模色散。4. 光缆结构包括缆芯、加强芯 、 护层 和 其他部件 。常用光缆有 层绞式 、 束管式 、 骨架式和带状等结构。二、选择题1. 下列哪些项目属于光纤传输特性？ （ C ）ANA B光纤纤芯直径 C损耗 D带宽 2. 单模光纤在（ C ）波长附近总色散系数为0。A 0.85m B 1.27m C 1.31m D 1.55m 3. 下面说法正确的是：（ B ）A 光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为包层、纤芯和涂覆层；B 光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层；C 光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为纤芯和涂覆层；D 光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为包层和涂覆层。4. 电力系统主要用于高压输变电线路上的光缆采用：（ B ）A带状光缆 B光纤复合地线光缆 C无金属光缆 D特殊结构光缆三、判断题1. 通信光纤导光的必要条件是纤芯材料折射率比包层折射率高。( )2. 因为光纤捕捉光射线能力的物理量定义为光纤的数值孔径NA,光纤通信中要求光纤的数值孔径NA越大越好。（ ）3. 光纤色散影响光纤数字通信系统的结果，导致限制了传输的码速率和传输距离的码间干扰。（ ）四、问答题1. 光纤采用什么样的纤芯和包层折射率分布,是能使更多的入射光能量沿着纤芯传输的必要条件?答案：通信光纤采用的折射率分布是纤芯材料折射率比包层折射率略高。2. 光纤的三层结构尺寸中，单模、多模光纤各是多少?答案：单模光纤的纤芯、包层、涂覆层尺寸是：8至 10 um、125 um、约1.5 mm。多模光纤的纤芯、包层、涂覆层尺寸是：52或 62.5 um、125 um、约1.5 mm。3. 典型光纤由几部分组成？各部分的作用是什么?答案：光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分构成。各部分的作用是：纤芯：完成光信号的传输；包层：将光信号封闭在纤芯中并保护纤芯（纤芯的折射率大于包层的折射率）；涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，增加光纤的机械强度与可弯曲性，延长光纤寿命。4. 为什么包层的折射率必须小于纤芯的折射率？（参看P18-19）答案：根据光纤的导光原理，当光从折射率较大的介质（纤芯）进入折射率较小的介质（包层）时，若入射角达到一定值（临界角c）时，光不再进入包层；若使入射角（）大于临界角（c），即c，所有的光将反射回入射介质（纤芯）中，并沿着光纤轴向的方向前进。5. 光纤损耗主要有几种原因？其对光纤通信系统有何影响？答案：光纤的主要几种原因有损吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗3种损耗。光纤的损耗对光纤通信系统的影响是限制了光信号的传播距离。6. 光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？答案：光纤的色散主要类型有模式色散、色度色散、偏振模色散。色散将导致码间干扰，引起误码，因而限制了传输的码速率和传输距离。五、综合题1. 某项目光纤线路总长20km，从发射机连接到线路光纤测得的光纤线路输入信号光功率为1毫瓦（1mW），在连接到接收机的光纤线路终点测得的光纤线路输出信号光功率为0.25毫瓦(0.25mW)。试计算该项目线路光纤的平均损耗系数（忽略连接器插入损耗。）解： 依题意有：Pi=1mW，Po=0.25mW，L=20km 根据光纤损耗系数计算公式（P27公式2-22）: =1L 10lg( PiPo )dBkm得 =12010lg(10.25) =0.0510lg4 =0.05100.6 =0.3(dB/km)答：该项目线路光纤的平均损耗系数是0.3(dB/km)。 复习知识点：1，光纤的三层结构尺寸，单模、多模的纤芯尺寸区别；2，纤芯掺杂使折射率n1提高，包层掺杂使折射率n2适当降低；3，纤芯光折射率n1包层折射率n2,是必要条件；4，光纤分类多种方法：a,波长及波长窗口；b,折射率分布（多磨2种单模1种）及特点；c,套塑；d，传输模式；e，材料；f