2011B公务员考试.doc

华中科技大学光电子科学与工程学院二八级光纤光学考试试卷B（半开卷）专业： 班级： 姓名： 学号： 题 号一二三四总分得 分阅卷人一、 选择题（下列各题四个备选答案中有一个或多个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。每小题2分，共30分）（ C ）1 将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是：A、 折射；B、 在包层折射边界上的全反射；C、 芯-包层界面上的全反射；D、 光纤塑料涂覆层的反射。（ A ）2 下列现象不是光纤色散造成的是：A、 光散射出光纤侧面；B、 随距离的增加，信号脉冲不断展宽；C、 随距离的增加，信号脉冲收缩变窄；D、 码间干扰。（ B ）3 在下列因素中，不是引起光纤传输衰减的原因为：A、 光纤弯曲；B、 波导色散；C、 光纤接头；D、 杂质吸收。（ BC ）4 下面窗口中不属于三大通信窗口的是：A、0.85um；B、1.40um；C、1.65um；D、1.55um。（ D ）5 随着技术的发展，光纤的损耗被不断降低，但是它的降低却存在着极限，产生这个极限的主要原因是：A、弯曲损耗；B、OH根吸收；C、过渡金属离子吸收；D、瑞利散射。（ C ）6 色散位移光纤的实现是通过改变那种色散，从而达到移动零色散点的目的：A、 模式色散；B、 材料色散；C、 波导色散；D、偏振模色散。（ D ）7 已知V=10，则阶跃型光纤中支持传输的模式总数近似为：A、20； B、10；C、11； D、50。（ B ）8 主模式号为13的模群中所含的模式总数为：A、 13；B、 24；C、 30；D、 14。（ B ）9 G.655光纤同G.652最大的区别是：A、 损耗不同；B、 1550nm处G.652色散值大于G.655；C、 G.655的零色散波长移动到了1310nm处；D、 支持的模式数目不同。（ A ） 10 下面论述正确的是：A、光纤包层的损耗比纤芯高；B、对于相同材料、相同折射率差的多模光纤，芯径越细，模式数目越多；C、分析光纤的传输特性只能采用波动光学理论；D、光纤的数值孔径越大，其传输带宽越大。（ CD ）11 某一光纤的截止波长为1530nm ，则下列波长在该光纤中传输时是单模传输的是：A、1310nm； B、1450nm； C、1550nm； D、1565nm。（ BD ）12 走离效应的出现主要同下列那种效应相关：A、 损耗；B、 材料色散；C、 非线性效应；D、 波导色散。（ A ）13 关于OTDR的描述，不正确的是：A、 可以用来做光纤端面的判断、色散的测量；B、 可以用来做断点的检测、长度的测量；C、 它的工作原理是基于背向散射；D、 测量曲线中初始位置和末端的凸起是由于端面的菲涅尔反射引起的。（ ABCD ）14光纤熔接时，哪些因素会对熔接后的功率代价产生影响；A、 两根光纤端面的洁净度； B、 两根光纤端面的间隔；C、 两根光纤的轴向对准情况； D、 光纤端面间的角度。 （ ABC ）15在光链路中，会引入传输损耗的是；A、光纤的弯折；B、光纤的熔接；C、光纤裸露在雪层中；D、光纤通过了盐碱地。二简答题：每题6分共5题，共30分1. 弱导光纤中组成线偏振模式存在的条件以及理论依据是什么？答：线偏振模式存在条件是光纤的纤芯折射率n1与包层折射率n2相差甚小，这样的光纤对于电磁波的约束和导引作用大为减弱。此时，此时场的横向分量要比纵向分享大一个数量级以上，光纤中传播的场近乎是横电磁的。另外，HEl+1,m模式和EHl-1,m模式具有相近的色散曲线，且旋向相反，两者是近乎简并的。两类模式相互叠加从而使场的某一横向分量归于抵消，形成线偏振模。2. 列出普通石英玻璃光纤的三个低损耗传输窗口，哪个传输窗口的损耗最小？哪个传输窗口的损耗最大？答：0.85um、1.3um和1.55um，1.55um处的损耗最小，0.85um处的损耗最大。3. 说明从麦克斯韦方程到波导场方程的三次分离变量的依据。答：在麦克斯韦方程组中，一方面既有电场又有磁场，两者交互变化；另一方面既有空间坐标又有时间坐标，两者相互影响。为此必须利用变量分离法进行电、磁分离和时、空坐标分离，以得到一个易于求解的方程：波动方程、亥姆霍兹方程。另外，光纤波导中，电磁波在纵向以“行波形式”存在，在横向以“驻波”形式存在，因此可进一步进行纵横分离。4. 为什么阶跃折射率光纤被称为反射型光纤，而渐变折射率光纤被称为折射型光纤？答：SIOF中，光线遵从的是“内全反射定理”，故称之为“反射型光纤”。而GIOF中，光纤遵从的是“广义折射定律”，故有人称之为“折射型光纤”。5. 给出有源器件和无源器件的定义。各自列举两种常见的具体器件名称并分别简介其功能和工作原理。答：有源器件：器件需要外加能源驱动才能工作的；反之，则为无源器件。例如：光耦合器就是一种用于传送和分配光信号的无源器件，其基本功能就是要把一个光纤信号通道的光信号传送到另一个信道。工作原理在于两光纤的纤芯相互靠近时，在其中传播的模场分布就会相互渗透和交叠以形成特定耦合比。光环形器也是无源器件，其功能是使得光沿着规定路径进行传输。工作原理是利用旋光片使得光路只能定向传输。光纤放大器和光纤激光器属于无源器件，光纤放大器的功能是实现光放大，光纤激光器的功能是输出激光，它们需要外加泵浦源驱动才能工作，其基本工作原理是受激辐射。三作图题：每题5分共2题，共10分1. 在下图中标注渐变折射率分布光纤纤芯半径大小，泄露光线存在时外散焦面半径最大值及内散焦面半径最小值，最后再用阴影区域表示约束光线存在的最大范围。r1纤芯半径 a答：半径如图所示。泄露光线存在时外散焦面半径最大值为a，内散焦面半径最小值为r1.2. 画出偏振无关光隔离器的工作原理图。四计算题：每题10分，共30分1. 已知一阶跃折射率光纤，对1550nm波长的光，纤芯和包层折射率分别为1.4672和1.4621，纤芯和包层直径分别为8.6um和125um，请计算在1550nm处的归一化频率V？并计算该光纤的截止波长？答：2. 已知一光纤长30公里，光纤衰减系数为0.20dB/km，输入光功率为2mW，那么输出光功率为多少？如果光探测器的灵敏度为0.05mW，该光信号还能在这种光纤中传输多少距离？答： 总传输距离：该光信号还能在这种光纤中传输80-30=50公里3. 如下图所示为一X型光纤耦合器，从Input1和Input2两端输入相同波长的光信号，Lc为耦合长度(最短耦合周期)，求：（1） L=Lc时，若从Intput1和Input2端分别注入光功率为0dBm及3dBm，则从OutPut1和Output2端输出光功率分别为多少？（2） L=Lc/3时，若从Intput1和Input2端分别注入光功率为0dBm及3dBm，则从OutPut1和Output2端输出光功率分别为多少？答：（1）对于两相同的光纤，L=