【MOOC答案】《光纤光学》(华中科技大学)章节作业期末慕课答案

【MOOC答案】《光纤光学》(华中科技大学)章节作业期末慕课答案

有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索第一章概论第一章概论单元测试1.单选题：拉丝过程中需要控制的光纤参数不包括？

选项：

A、传输损耗；

B、截止波长；

C、电磁干扰敏感性；

D、涂覆层的质量。

答案：【电磁干扰敏感性；】2.单选题：下面关于光纤拉丝成缆的说法错误的是？

选项：

A、涂覆有自由涂覆与减压涂覆这两种不同的涂覆工艺；

B、光纤出拉丝炉之后在退火炉内进行缓慢冷却，以防止在玻璃内部造成高应力；

C、光纤不外加涂覆层时的结构很脆弱而容易断裂；

D、涂覆层要求没有缺陷，无气泡以保护光纤。

答案：【涂覆有自由涂覆与减压涂覆这两种不同的涂覆工艺；】3.单选题：关于光纤制备工艺的说法正确的是？

选项：

A、实心的预制棒的折射率的剖面和要得到的光纤区别非常大；

B、制备对纤芯的材料、包层特别是靠外面的包层材料要求都非常高；

C、OVD，MCVD以及PCVD工艺不需要预制棒熔缩；

D、纤芯可采用预制棒的工艺来制备，包层则可通过套棒的工艺实现。

答案：【纤芯可采用预制棒的工艺来制备，包层则可通过套棒的工艺实现。】4.单选题：以下哪种不是预制棒制备工艺？

选项：

A、气相轴向沉积法(VAD)；

B、低压化学气相沉积法(LPCVD)；

C、改进的化学气相沉积法(MCVD)；

D、等离子体增强化学气相沉积法(PCVD)。

答案：【低压化学气相沉积法(LPCVD)；】5.单选题：下面哪个不属于获得低损耗光纤的关键技术难题？

选项：

A、精确的光纤损耗检测；

B、高纯度的光纤原材料的获取；

C、高精度的光纤拉丝尺寸控制；

D、各种重金属及氢氧根离子的消除。

答案：【精确的光纤损耗检测；】6.单选题：下面说法正确的是？

选项：

A、掺杂二氧化锗或者五氧化二磷可以降低纤芯折射率；

B、掺杂三氧化二硼可以提高纤芯折射率；

C、高质量的光纤通常采用“预制棒-拉丝”工艺来制备的；

D、光纤制备工艺中的清洗步骤使用高压水枪清洗设备。

答案：【高质量的光纤通常采用“预制棒-拉丝”工艺来制备的；】7.单选题：以下说法正确的是？

选项：

A、塑料光纤具有重量轻、韧性好，但是造价昂贵；

B、芯径越粗的光纤，通常它的传输模式数目就越少；

C、对所有光纤而言，当V小于2.405时将只允许传输一种模式；

D、红外光纤具有极低的理论损耗极限。

答案：【红外光纤具有极低的理论损耗极限。】8.单选题：光纤不具备下面哪种特点？

选项：

A、损耗低；

B、传输速率高；

C、传输容量大；

D、对电磁干扰敏感。

答案：【对电磁干扰敏感。】9.单选题：标准单模光纤的主要原料是？

选项：

A、二氧化硅；

B、单晶硅；

C、多晶硅；

D、氮化硅。

答案：【二氧化硅；】10.单选题：高锟提出了哪种说法最终使光纤通讯成为了现实？

选项：

A、光经过水流的导引，可以实现弯曲传输；

B、可以通过改进光纤原材料的提纯工艺，降低光纤原材料的杂质；

C、可以使用反射波导和透镜波导等进行地下管道通信；

D、反射镜振动引起反射光变化，对端接收后通过解调装置还原信息。

答案：【可以通过改进光纤原材料的提纯工艺，降低光纤原材料的杂质；】第二章光纤光学的基本方程（上）第二章光纤光学的基本方程单元测试（上）1.单选题：下面哪种关于光纤光学分析的说法是正确的？

选项：

A、矢量波动方程是由标量波动方程近似得到的；

B、亥姆赫兹方程是光线理论或者波动理论分析计算的一个基础方程；

C、光纤波导是一种各向异性介质光波导，无传导电流，无自由电荷；

D、实际光纤波导里光场仅在纤芯中存在。

答案：【亥姆赫兹方程是光线理论或者波动理论分析计算的一个基础方程；】2.单选题：电磁波传播的重要特性之一是，在两种介质交界面处电磁场满足边界条件，其具体表达式为？

选项：

A、E1t=E2t,B1t=H2t;H1n=H2n,D1n=D2n；

B、E1t=E2t,H1t=H2t;B1n=B2n,D1n=D2n；

C、E1t=E2t,D1t=D2t;B1n=B2n,H1n=H2n；

D、D1t=D2t,H1t=H2t;B1n=B2n,E1n=E2n。

答案：【E1t=E2t,H1t=H2t;B1n=B2n,D1n=D2n；】3.单选题：在光波导的分析思路中，经过时空分离得到的方程式是？

选项：

A、亥姆赫兹方程；

B、波导场方程；

C、波动方程；

D、射线方程。

答案：【亥姆赫兹方程；】4.单选题：下面哪种说法是错误的？

选项：

A、亥姆赫兹方程本征解ψ是光纤中传输的电磁波的电场或磁场的分布函数；

B、纵横分离得到了一个只由横向坐标去描述的方程，即波导场方程；

C、光波在轴向是驻波，没有相位的变化，而在横向是一种行波；

D、求解波导场方程可得本征解，通常将本征解定义为“模式”。

答案：【光波在轴向是驻波，没有相位的变化，而在横向是一种行波；】5.单选题：下面哪种关于波导场方程的说法是错误的？

选项：

A、结合边界连续的条件，可以得到波导场方程的解；

B、波导场方程由亥姆赫兹方程通过电磁分离得到；

C、波导场方程的解是光纤传输的模式的场函数表达式；

D、推导求解波导场方程遵循的是波动光学的分析思路。

答案：【波导场方程由亥姆赫兹方程通过电磁分离得到；】第二章光纤光学的基本方程（下）第二章光纤光学的基本方程单元测试（下）1.单选题：关于色散的说法错误的是？

选项：

A、色散使光脉冲发生畸变；

B、色散会使光纤的传输容量增大；

C、色散描述的是群延时所引起的脉冲展宽；

D、色散主要有三类，模间色散、波导色散和材料色散。

答案：【色散会使光纤的传输容量增大；】2.单选题：关于光纤横向传播常数U、W和纵向传播常数β说法错误的是？

选项：

A、归一化频率V的平方等于U的平方减去W的平方；

B、U值反映了导模在纤芯中的驻波场横向振荡频率；

C、W值反映了导模在包层中的消逝场的衰减速度；

D、W趋近于无穷时，对应于导模远离截止。

答案：【归一化频率V的平方等于U的平方减去W的平方；】3.单选题：下面哪种关于模式的说法是正确的？

选项：

A、每一个模式对应于沿光波导轴向传播的一种机械波；

B、模式是波导结构的固有电磁共振属性的表征；

C、模式具有确定的相速群速和纵场分布；

D、每一个模式对应于多个本征值并满足全部边界条件。

答案：【模式是波导结构的固有电磁共振属性的表征；】4.单选题：下面哪种关于模式的说法是正确的？

选项：

A、TM模Ez=0；

B、EH模或HE模Ez=Hz=0；

C、TEM模Ez≠0，Hz=0；

D、TE模Ez=0，Hz≠0。

答案：【TE模Ez=0，Hz≠0。】5.单选题：下面哪种说法是错误的？

选项：

A、渐变折射率分布的光纤的纤芯折射率梯度不为零；

B、光线总是向着折射率低的区域弯曲；

C、渐变折射率分布的光纤中光线的轨迹是曲线；

D、阶跃折射率分布的光纤中光线的轨迹是直线。

答案：【光线总是向着折射率低的区域弯曲；】第三章阶跃折射率分布光纤第一部分阶跃折射率分布光纤第一部分测试1.单选题：下面关于光纤子午光线的说法错误的是？

选项：

A、光纤波导中的子午平面将有无穷多个；

B、子午平面是与纤轴相交，而且与纤壁垂直的平面；

C、阶跃型光纤中仅有子午光线沿直线传播并在纤壁全反射；

D、子午光线始终在子午平面内传输。

答案：【阶跃型光纤中仅有子午光线沿直线传播并在纤壁全反射；】2.单选题：当光纤的数值孔径增大时，以下描述错误的是？

选项：

A、光纤收集光的能力增大；

B、最大时延差增大；

C、光纤的传输带宽减小；

D、光纤的通信容量增大。

答案：【光纤的通信容量增大。】3.单选题：下面不是倾斜光线特征的是？

选项：

A、不与纤轴相交；

B、在同一平面内传输；

C、倾斜光线的数值孔径大于子午光线；

D、最大时延差大于子午光线。

答案：【在同一平面内传输；】4.单选题：下面说法正确的是？

选项：

A、纤芯中的场解为第一类贝塞尔函数，是衰减的形式；

B、包层中的场解为第二类贝塞尔函数，是振荡的形式；

C、包层中的场解为第二类汉克尔函数，是衰减场形式；

D、纤芯中的场解为第一类汉克尔函数，是振荡场形式。

答案：【包层中的场解为第二类汉克尔函数，是衰减场形式；】5.单选题：在SIOF中，纤芯折射率n1=1.467，包层折射率n2=1.460，则子午光线与z轴夹角θz的约束条件sinθz≤()？

选项：

A、0.0951；

B、0.0896；

C、0.0422；

D、以上均不正确。

答案：【以上均不正确。】第三章阶跃折射率分布光纤第二部分阶跃折射率分布光纤第二部分测试1.单选题：以下有关TE和TM模式的说法错误的是？

选项：

A、TM模式的本征值方程与TE模式的相同；

B、TE0m模与TM0m在临近截止与远离截止之间的本征值不同；

C、TM模式临近截止和远离截止的条件与TE模式完全一样；

D、TE模与TM模式成对出现和消失。

答案：【TM模式的本征值方程与TE模式的相同；】2.单选题：已知某阶跃折射率光纤的纤芯/包层折射率为n1/n2=1.463/1.460，纤芯直径为2a=22μm，波长为λ=1.55μm的光在其中传输，该波长的归一化频率V为？

选项：

A、2.405；

B、3.86；

C、4.18；

D、5.326。

答案：【4.18；】3.单选题：对于包层折射率为1.50，纤芯折射率为1.52，工作波长为1550nm的光纤，其单模截止时的光纤纤芯半径为？

选项：

A、3um；

B、2.41um；

C、6.82um；

D、4.5um。

答案：【2.41um；】4.单选题：下列说法错误的是？

选项：

A、求出模式场分布六个场分量不能唯一确定光纤模式；

B、本征值方程可以根据不同模式的特性来进行简化；

C、混杂模的电场和磁场纵向分量都不为零；

D、EH模的电场占优势，而HE模式的磁场占优势。

答案：【求出模式场分布六个场分量不能唯一确定光纤模式；】5.单选题：已知一阶跃折射率光纤，纤芯和包层折射率分别为1.4662和1.4621，纤芯和包层直径分别为8.6um和125um，该光纤的截止波长为？

选项：

A、1373nm

B、1231nm

C、1565nm

D、1310nm

答案：【1231nm】第三章阶跃折射率分布光纤第三部分阶跃折射率分布光纤第三部分测试1.单选题：有关弱导光纤的说法错误的是？

选项：

A、n1≈n2；

B、TE与TM模式的本征值方程近似相同；

C、纤芯对光的束缚能力很强；

D、TE与TM模式始终处于简并态。

答案：【纤芯对光的束缚能力很强；】2.单选题：对于包层折射率为1.51，纤芯折射率为1.52，工作波长为1550nm的光纤，其单模截止时的光纤直径为？

选项：

A、3um；

B、3.41um；

C、6.82um；

D、4.5um。

答案：【6.82um；】3.单选题：有关截止波长和截止频率的说法错误的是？

选项：

A、入射波长大于截止波长时，实现单模传输；

B、入射频率小于截止频率时，实现单模传输；

C、给定光纤的几何尺寸，可得到单模光纤截止波长；

D、单模光纤的传输条件Vc<2.405，仅针对阶跃型光纤成立。

答案：【给定光纤的几何尺寸，可得到单模光纤截止波长；】4.单选题：有关色散曲线的说法错误的是？

选项：

A、平行于横轴横线与色散曲线的交点数为光纤中允许存在的导模数；

B、根据色散曲线可得某V值下，光纤存在的模式数目和模式种类；

C、根据色散曲线可得TM01模式和TE01模式对应的截止频率相同；

D、V减小到一定程度时，可以实现单模传输。

答案：【平行于横轴横线与色散曲线的交点数为光纤中允许存在的导模数；】5.单选题：以下有关EH和HE模式的说法正确的是？

选项：

A、EH11模式是唯一不能被截止的模式，称作光纤的基模；

B、本征值在临近截止本征值和远离截止本征值之间取值；

C、混杂模的电场和磁场纵向分量可能为零；

D、EH模与HE模式成对出现和消失。

答案：【本征值在临近截止本征值和远离截止本征值之间取值；】第三章阶跃折射率分布光纤第四部分光纤光学期中测验1.单选题：对于包层折射率为1.45，纤芯折射率为1.46，工作波长为1550nm的SIOF，其单模截止时的光纤半径为？

选项：

A、2.98um；

B、3um；

C、3.48um；

D、4.26um。

答案：【3.48um；】2.单选题：对于SIOF下列说法错误的是？

选项：

A、V<2.405时可以实现单模输出；

B、主模标号p=7的模组中包含LP41模；

C、当V=3时的导模数目为6个；

D、高阶模出射角大于低阶模的出射角。

答案：【主模标号p=7的模组中包含LP41模；】3.单选题：已知V=12，则阶跃型光纤中支持传输的模式总数近似为？

选项：

A、36；

B、32；

C、72；

D、96。

答案：【72；】4.单选题：线偏振模LPlm的简并重数为？

选项：

A、四重简并；

B、l=0时四重简并，l≠0时二重简并；

C、二重简并；

D、l=0时二重简并，l≠0时四重简并。

答案：【l=0时二重简并，l≠0时四重简并。】5.单选题：根据SIOF色散曲线分析，V=4.5导模数目为？

选项：

A、16；

B、10；

C、6；

D、12。

答案：【12。】6.单选题：关于线偏振模LPlm（l≠0）模斑描述正确的是？

选项：

A、径向亮斑个数l，角向亮斑个数2m，中心为亮斑；

B、径向亮斑个数2l，角向亮斑个数m，中心为亮斑；

C、径向亮斑个数m，角向亮斑个数2l，中心为暗斑；

D、径向亮斑个数2m，角向亮斑个数l，中心为暗斑。

答案：【径向亮斑个数m，角向亮斑个数2l，中心为暗斑；】7.单选题：主模标号p=8的模组共有LP模的数目为？

选项：

A、2；

B、4；

C、5；

D、6。

答案：【4；】8.单选题：已知V=10，则阶跃型光纤中支持传输的模式总数近似为？

选项：

A、25；

B、32；

C、50；

D、96。

答案：【50；】9.单选题：在弱导光纤中下列哪个说法是错误的？

选项：

A、当l=0时LPlm模式没有角向变化；

B、当l>0时LPlm模式有四重简并；

C、当l=0时LPlm模式有二重简并；

D、LP0m模式对应HE1m和HE-1m两个精确模。

答案：【LP0m模式对应HE1m和HE-1m两个精确模。】10.单选题：主模标号p=13的模群中所含的模式总数为?

选项：

A、13；

B、24；

C、30；

D、14。

答案：【24；】11.单选题：将光限制在SIOF纤芯中的作用原理是?

选项：

A、折射；

B、涂覆层-空气界面上的全反射；

C、纤芯-包层界面上的全反射；

D、光纤塑料涂覆层的反射。

答案：【纤芯-包层界面上的全反射；】12.单选题：某一模式的归一化截止频率为Vc，该模式被截止的条件是?

选项：

A、V＞Vc；

B、V＜Vc；

C、V＝Vc；

D、V＜2.405。

答案：【V＜Vc；】13.单选题：下列说法正确的是?

选项：

A、每个LPlm模式都具有四重简并；

B、数值孔径NA越大，光纤的收光能力越小；

C、LP0m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。

答案：【LP0m模的中心一定为亮斑；】14.单选题：下列说法错误的是?

选项：

A、EH模与HE模式成对出现和消失；

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、W趋于零时导模截止，W趋于无穷时导模远离截止；

D、U值反映了导模在芯区驻波场的横向振荡频率。

答案：【EH模与HE模式成对出现和消失；】15.单选题：下列说法中错误的是?

选项：

A、给定光纤的几何尺寸，可得到单模光纤截止波长；

B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率；

C、每一个模式都有自己对应的截止频率；

D、HE11是唯一不能截止的模式。

答案：【给定光纤的几何尺寸，可得到单模光纤截止波长；】16.单选题：光纤中关于模式论述正确的是?

选项：

A、光纤中存在TEM、TE、TM以及混杂模；

B、光纤中允许存在的模式和外界激励源有关；

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。

答案：【不同的模式可有相同的本征值；】17.单选题：关于线偏振模LPlm（l≠0）的描述错误的是？

选项：

A、模斑径向亮斑个数m，角向亮斑个数2l；

B、模式具有四重简并；

C、模斑中心为暗斑；

D、属于主模标号p=2l+m的模组。

答案：【属于主模标号p=2l+m的模组。】18.多选题：有关主模标号p=12的模群的说法正确的有?

选项：

A、一共包含24种模式；

B、线偏振模LP10,1包含于其中，且为四重简并；

C、l可以有6种取值；

D、p越大模式的出射角越大。

答案：【线偏振模LP10,1包含于其中，且为四重简并；;l可以有6种取值；;p越大模式的出射角越大。】19.多选题：光纤具备下面哪些特点？

选项：

A、损耗低；

B、传输速率高；

C、传输容量大；

D、抗电磁干扰。

答案：【损耗低；;传输速率高；;传输容量大；;抗电磁干扰。】20.多选题：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?

选项：

A、1310nm；

B、1450nm；

C、1550nm；

D、1565nm。

答案：【1550nm；;1565nm。】第四章渐变折射率分布光纤第一部分渐变折射率分布光纤第一部分测试1.单选题：下图表示的是哪种模式？

选项：

A、导模

B、泄漏模

C、隧道模

D、辐射模

答案：【辐射模】2.单选题：关于下图说法中错误的是？

选项：

A、表示了双曲正割分布光纤

B、这种光纤的传输速率要大于阶跃光纤

C、这种光纤中子午光线之间的时延差为零

D、这种光纤仅对于近轴子午光线有较好的汇聚作用

答案：【这种光纤仅对于近轴子午光线有较好的汇聚作用】3.单选题：下面哪种光线能够沿着光纤长距离传输？

选项：

A、约束光线

B、隧道光线

C、折射光线

D、都不能

答案：【约束光线】4.单选题：光线在光纤中传输遵循什么定律？

选项：

A、在GIOF和SIOF中都遵循“广义折射定律”

B、在GIOF和SIOF中都遵循“内全反射定律”

C、在GIOF中遵循“广义折射定律”；在SIOF中遵循“内全反射定律”

D、在GIOF中遵循“内全反射定律”；在SIOF中遵循“广义折射定律”

答案：【在GIOF中遵循“广义折射定律”；在SIOF中遵循“内全反射定律”】5.单选题：关于光纤中光线沿z轴传输的特点，下面哪种说法是正确的？

选项：

A、GIOF中光线的轴向速度与其轴向夹角无关，SIOF中不同角度的光线的轴向速度不同

B、SIOF中光线的轴向速度与其轴向夹角无关，GIOF中不同角度的光线的轴向速度不同

C、GIOF和SIOF中光线的轴向速度与其轴向夹角无关

D、GIOF和SIOF中不同角度的光线的轴向速度不同

答案：【GIOF中光线的轴向速度与其轴向夹角无关，SIOF中不同角度的光线的轴向速度不同】第四章渐变折射率分布光纤第二部分渐变折射率分布光纤第二部分测试1.单选题：光纤的双折射将会产生哪种色散？

选项：

A、材料色散

B、波导色散

C、模间色散

D、偏振模色散

答案：【偏振模色散】2.单选题：等效阶跃近似使用什么判据？

选项：

A、最大激发效率判据

B、稳定判据

C、波动方程判据

D、热诺姆判据

答案：【热诺姆判据】3.单选题：对于单模光纤，以下说法错误的是？

选项：

A、当光纤中只有一个模式传播时，称之为单模光纤

B、对于SIOF，其场解为零阶贝塞尔函数

C、对于平方律分布光纤，其场解为高斯函数

D、可以用WKB法求解其中场解

答案：【可以用WKB法求解其中场解】4.单选题：阶跃型光纤中的导模总数为？

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：WKB法的基本思想是？

选项：

A、电场和磁场分离

B、时、空坐标分离

C、场的纵向分量和横向分量分离

D、相位变化和振幅变化分离

答案：【相位变化和振幅变化分离】6.单选题：平方律折射率分布光纤中的导模场解为？

选项：

A、高斯函数

B、拉盖尔-高斯函数

C、第一类贝塞尔函数

D、第二类变态汉克尔函数

答案：【拉盖尔-高斯函数】第五章光纤的特征参数与测试技术第十周（第五章）光纤的特征参数与测试技术测试1.单选题：有关光纤的色散，以下正确的是？

选项：

A、材料色散的影响一般大于波导色散：|Dm|>|Dw|

B、波导色散系数通常为正值

C、在波长小于1.27微米波长区，材料色散小于零，称为反常色散区

D、正常色散区，表示在该区域内短波长的光传输快

答案：【材料色散的影响一般大于波导色散：|Dm|>|Dw|】2.单选题：关于多模光纤的模间色散，以下说法错误的是？

选项：

A、在多模光纤中，不同的模式以不同的群速度传输

B、一般而言，SIOF光纤的模间色散比GIOF的模间色散小

C、利用光线传输模型，可以分析模间色散

D、光纤内传输的模式越多，模间色散越大

答案：【一般而言，SIOF光纤的模间色散比GIOF的模间色散小】3.单选题：光纤的弯曲损耗依赖于R（光纤弯曲半径）/a（芯径）和W，以下说法错误的是？

选项：

A、当R/a小到一定数值时，弯曲损耗会突然明显减小

B、对于一般的多模光纤，只要R>10cm就可以不考虑弯曲损耗

C、对于一般的单模光纤，只要R>6cm就能不考虑弯曲损耗

D、W越大，场越明显地集中于芯区，弯曲损耗越小

答案：【当R/a小到一定数值时，弯曲损耗会突然明显减小】4.单选题：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？提示：10lg(0.9)≈-0.5,10lg(0.8)≈-1。

选项：

A、0.14dB/km

B、0.71dB/km

C、0.64dB/km

D、0.32dB/km

答案：【0.14dB/km】5.单选题：有关光纤的色散，下列命题错误的是?

选项：

A、色散位移的目的是使最低损耗波长的色散降低

B、G.652光纤，1550nm的光波比1510nm跑得快

C、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

D、正、负色散光纤相连接，选取合适的条件，可以维持光脉冲不展宽

答案：【G.652光纤，1550nm的光波比1510nm跑得快】6.单选题：关于光纤截止波长的测量，下列错误的命题是？

选项：

A、传导功率法中，当大于并接近时，光纤中开始出现LP11模

B、传导功率法中，当小于时，光纤中呈现稳定的双模传输

C、模场半径法中，当远大于时，随的减小而呈线性增大

D、模场半径法中，在转折点前后两个不太大的区间用直线拟合曲线，这两条拟合直线的交点D所对应的波长就确定为截止波长

答案：【模场半径法中，当远大于时，随的减小而呈线性增大】7.单选题：光时域反射仪（OTDR）不能完成的功能有

选项：

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

答案：【光纤色散大小的测量】8.单选题：模场半径是单模光纤的一个极为重要的参数，下列命题错误的是？

选项：

A、在单模光纤中，单一模式的光有相当一部分的能量在包层中传输

B、功率传输函数定义模场半径，WT定义为功率传输函数与横向偏移量关系曲线上最大值的1/e处所决定的半宽度

C、当V值较小或折射率分布差异较大时，几种模场半径相差不大

D、功率传输函数描述了两根相同的光纤端面对接（忽略端面间隙）时光透过率与光纤横向位移之间的关系

答案：【当V值较小或折射率分布差异较大时，几种模场半径相差不大】9.单选题：关于光纤中的色散和脉冲展宽，以下说法错误的是？

选项：

A、由于光纤中色散的存在，导致了光脉冲的展宽

B、在频率ω0处将传播常数β(ω)作泰勒展开，得到的β1、β2分别为群延迟和群速度色散

C、无啁啾的光脉冲经光纤传输后，在负色散的作用下可以压缩光脉冲

D、一般情况下，高斯脉冲经过光纤传输后，形状仍为高斯型

答案：【无啁啾的光脉冲经光纤传输后，在负色散的作用下可以压缩光脉冲】10.单选题：下列关于光纤分类的叙述错误的是？

选项：

A、G.652光纤中，在c波段，随着波长的增加，材料色散逐渐增大

B、通过消除1385nm附近OH-离子的损耗峰，可以制成全波光纤，用于密集波分复用

C、G.655光纤是非零色散位移光纤

D、G.652光纤工作在1550nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素

答案：【G.652光纤工作在1550nm波长时，损耗与色散均是通信容量的主要限制因素】第六章光纤无源及有源器件第六章光纤无源及有源器件测试1.单选题：下列说法中正确的选项是？

选项：

A、光纤激光器是由外界信号引起的受激辐射

B、980nm不能用作光纤激光器的泵浦波长

C、激光谐振腔是光纤激光器与光纤放大器在结构上的唯一差别

D、耦合器的耦合分光比不为1：1时，光纤环形镜可作为全反射镜

答案：【激光谐振腔是光纤激光器与光纤放大器在结构上的唯一差别】2.单选题：下列说法中不正确的选项是？

选项：

A、光放大器没有正反馈机制

B、采用1480nm泵浦光时，铒离子相当于三能级系统完全的粒子数反转

C、EDFA的全称为Erbium-DopedFiberAmplifier

D、铒离子的发射中心波长为1.53μm

答案：【采用1480nm泵浦光时，铒离子相当于三能级系统完全的粒子数反转】3.单选题：下列说法中不正确的选项是？

选项：

A、GODC的吸收带位于240nm,325nm和480nm

B、共掺杂可增加光纤的光敏性

C、应力不会使布拉格波长发生漂移

D、当采用相位掩模技术时，在光垂直入射条件下所刻写的光纤光栅的周期为掩模板周期的一半

答案：【应力不会使布拉格波长发生漂移】4.单选题：下列关于光纤光栅的说法，正确的选项是？

选项：

A、第一根光纤光栅是由K.O.Hill等人利用相位掩模技术进行刻写的

B、Bragg光纤光栅的光学特性是由向前传输的导模与包层模耦合的结果

C、啁啾光纤光栅是用来消除旁瓣

D、长周期光纤光栅透射谱谐振波长与包层周围介质的折射率有关

答案：【长周期光纤光栅透射谱谐振波长与包层周围介质的折射率有关】5.单选题：以下关于光纤耦合器论述错误的选项是？

选项：

A、耦合长度具有波长相关性

B、1:1对称耦合器，其各信道插入损耗必然大于3dB

C、对称耦合器可实现相同入射波长的合路输出

D、两光纤纤芯的间距越大耦合长度就越长

答案：【对称耦合器可实现相同入射波长的合路输出】6.单选题：下列关于光纤耦合器的制备工艺，错误的论述是哪个？

选项：

A、浸蚀法制备光纤耦合器的步骤包括腐蚀、匹配和胶合

B、磨削法制备光纤耦合器的步骤主要包括研磨、匹配、对拼、胶合等

C、熔锥法制备光纤耦合器的步骤包含胶合、加热拉锥等

D、目前制备光纤耦合器最常用的方法为浸蚀法

答案：【目前制备光纤耦合器最常用的方法为浸蚀法】7.单选题：现有一个2×2定向耦合器，耦合分光比为20:80，从它的1、2端口同时输入同波长功率均为P0的光波，则在1端口的直通端的光功率为多少？

选项：

A、P0

B、0.2P0

C、0.8P0

D、2P0

答案：【P0】8.单选题：下列关于自聚焦透镜的应用，错误的说法是？

选项：

A、半导体光源与光纤耦合时，可以利用0.23P自聚焦透镜压缩光源输出的光束发散角，提高耦合效率

B、当光纤与半导体光放大器进行耦合时，可以利用自聚焦透镜调节光斑大小，提高耦合效率

C、0.23P的自聚焦透镜可以用于复印机成像系统

D、0.75P的自聚焦透镜可以用于传真机的成像系统

答案：【0.23P的自聚焦透镜可以用于复印机成像系统】9.单选题：以下关于自聚焦透镜论述正确的是？

选项：

A、自聚焦透镜的焦距依赖于其球面半径的变化

B、自聚焦透镜的制备工艺与普通光纤相同

C、自聚焦透镜可同时压缩光斑和减小发散角

D、自聚焦透镜的成像性质取决于其长度和物距

答案：【自聚焦透镜的成像性质取决于其长度和物距】10.多选题：下列关于光环形器的论述正确的选项是？

选项：

A、光环形器总是使得光沿着规定的路径传输

B、光环形器广泛应用于单纤双向的光通信系统

C、光环形器的结构是在偏振无关的光隔离器基础上增加了全反射棱镜和偏振分光镜

D、光环形器广泛应用于波分复用系统以及光有源器件中

答案：【光环形器总是使得光沿着规定的路径传输;光环形器广泛应用于单纤双向的光通信系统;光环形器的结构是在偏振无关的光隔离器基础上增加了全反射棱镜和偏振分光镜;光环形器广泛应用于波分复用系统以及光有源器件中】第七章光纤的连接与耦合光纤的连接与耦合测试1.单选题：下列关于光纤耦合损耗的说法，不正确的是？

选项：

A、单模光纤输出近似为高斯场型，LD场分布一般偏离高斯场型，从而导致场型失配损耗

B、在光纤或透镜表面存在的菲涅尔反射引起的损耗，可通过减反射膜来消除，单界面损耗可低于0.04dB

C、透镜像差损耗是耦合损耗的理论极限

D、由于LD输出场模场半径与光纤高斯模场半径不匹配导致的损耗，其最大可达到0.4dB

答案：【由于LD输出场模场半径与光纤高斯模场半径不匹配导致的损耗，其最大可达到0.4dB】2.单选题：关于光纤耦合效率的论述不正确的是？

选项：

A、影响耦合效率的因素可以归结为光学系统像差与调整误差两点

B、光学系统的像差主要包括透镜的球差、慧差和色差等

C、调整误差主要包括横向、纵向、角向失准等

D、耦合效率的分析方法中光线追踪法主要适用于单模和多模光纤耦合器件

答案：【耦合效率的分析方法中光线追踪法主要适用于单模和多模光纤耦合器件】3.单选题：下列说法中正确的是？

选项：

A、光纤与朗伯光源直接耦合效率极低

B、朗伯光源可以通过透镜变换来提高耦合效率

C、超辐射LED属于朗伯光源

D、实际应用中，通常将光纤紧贴光源耦合，以改善光源-光纤的耦合

答案：【光纤与朗伯光源直接耦合效率极低】4.单选题：下列光源特性中，不影响耦合效率的特性为？

选项：

A、发光强度

B、辐射角

C、空间分布

D、频谱分布

答案：【发光强度】5.单选题：下列关于光纤连接器的说法中，不正确的是？

选项：

A、按连接器的插针端面可分为FC、PC和APC

B、PC可使纤芯之间的间隙接近于0，达到物理接触

C、APC是将插针体端面加工成6°左右的倾角

D、APC除了实现光纤端面的物理接触外，还可以将微弱的后向反射光加以旁路

答案：【APC是将插针体端面加工成6°左右的倾角】6.单选题：以下哪种方法不是光纤的固定方法？

选项：

A、胶粘法

B、熔融拉锥法

C、机械夹持法

D、熔焊技术

答案：【熔融拉锥法】7.单选题：下列说法不正确的是？

选项：

A、长途干线通信系统对时间与成本要求不高

B、光纤局部区域网络要求时间快、损耗满足一般要求

C、光纤固定接头的稳定插入损耗小，成本较高

D、光纤固定接头的制作首先要进行光纤端面的制备

答案：【光纤固定接头的稳定插入损耗小，成本较高】8.单选题：下列关于各种光纤连接损耗的特点，不正确的是？

选项：

A、内部损耗因子引起的连接损耗是非互易的

B、横向失准和角向失准对损耗的影响比纵向损耗大的多，且难调准

C、多模光纤间的a和Δ的偏差会引起较大的损耗

D、单模光纤由于光纤半径小，对于横向偏移与角向偏移不敏感

答案：【单模光纤由于光纤半径小，对于横向偏移与角向偏移不敏感】9.多选题：LD输出光束的特性有？

选项：

A、束腰在端面上的准高斯光束

B、近场不对称

C、远场光斑对称

D、具有很大的发散角

答案：【束腰在端面上的准高斯光束;近场不对称;具有很大的发散角】10.多选题：引起光纤连接损耗的外部因素有？

选项：

A、两根光纤端面质量

B、两根光纤端面的间隔

C、两根光纤的相对折射率差

D、光纤端面间的角度

答案：【两根光纤端面质量;两根光纤端面的间隔;光纤端面间的角度】第八章光子晶体光纤光子晶体光纤测试1.单选题：下列关于全内反射型光子晶体光纤的论述，错误的是？

选项：

A、在全内反射型光子晶体光纤中，空气孔排列组成的光纤包层的有效折射率低于纤芯的折射率，因此光波可以被束缚在芯层里传输

B、全内反射型光子晶体光纤支持TE、TM模传输

C、全内反射型光子晶体光纤可以支持高阶模传输

D、当全内反射型光子晶体光纤的占空比较小时，只支持基模传输

答案：【全内反射型光子晶体光纤支持TE、TM模传输】2.单选题：下列关于光子晶体的说法，错误的是？

选项：

A、按照光子晶体的光子禁带在空间中存在的维数，可以将其分为一维、二维和三维光子晶体

B、光纤光栅是一种常见的二维光子晶体

C、光子晶体光纤是一种常见的二维光子晶体

D、自然界中的蛋白石是一种三维光子晶体

答案：【光纤光栅是一种常见的二维光子晶体】3.单选题：下列关于光子带隙型光子晶体光纤的论述，错误的是？

选项：

A、光子带隙型光子晶体光纤的导光机制是当光在芯层中以某个角度入射至包层时，包层周期性结构会产生多重散射，形成干涉减弱导致光无法通过包层微结构材料，从而使光返回到芯层传输

B、在设计光子带隙型光子晶体光纤时，为了获得波长范围较宽的包层光子带隙，包层的占空比设计的比较小

C、光子带隙型光子晶体光纤支持二阶模传输

D、光子带隙型光子晶体光纤中模式在包层光子带隙中所处位置直接导致它在芯层的光场局限程度

答案：【在设计光子带隙型光子晶体光纤时，为了获得波长范围较宽的包层光子带隙，包层的占空比设计的比较小】4.单选题：下列关于光子晶体的说法，错误的是？

选项：

A、光子晶体是由不同折射率的介质，周期性排列而成的人工微结构

B、光子晶体最根本的特征是其具有光子带隙

C、对于光通信波段，通常要求光子晶体的晶格在0.5μm左右

D、光子晶体不具备波长选择性

答案：【光子晶体不具备波长选择性】5.单选题：下列哪种光纤可实现无截止单模传输特性？

选项：

A、阶跃折射率分布光纤

B、光子晶体光纤

C、掺铒光纤?

D、渐变折射率分布光纤

答案：【光子晶体光纤】6.单选题：下列关于光子带隙型光子晶体光纤特性的论述，错误的是？

选项：

A、由于光子带隙型光子晶体光纤的非线性阈值以及损伤阈值高，可用于高功率导光生化传感

B、光子带隙型光子晶体光纤可以依靠孔洞内的倏逝场进行气体或液体传感

C、光子带隙型光子晶体光纤可以利用增强拉曼效应进行生物传感

D、相较于光子带隙型光子晶体光纤，全内反射型光子晶体光纤在进行气体检测时反应时间短、探测效率更高

答案：【相较于光子带隙型光子晶体光纤，全内反射型光子晶体光纤在进行气体检测时反应时间短、探测效率更高】7.单选题：下列关于超连续谱光源的说法，错误的是？

选项：

A、由于全内反射型光子晶体光纤具有高非线性，可以制备超连续谱光源

B、由于全内反射型光子晶体光纤具有非线性效应、四波混频效应，使得输出光的脉冲光谱展宽

C、超连续谱光源谱宽可覆盖0.1～2.4μm

D、超连续谱光源可应用于荧光成像、荧光寿命成像等领域

答案：【超连续谱光源谱宽可覆盖0.1～2.4μm】8.单选题：下列关于光子带隙型光子晶体光纤特性的论述，错误的是？

选项：

A、光子带隙型光子晶体光纤易与其他器件耦合，无菲涅尔反射

B、光子带隙型光子晶体光纤具有低弯曲损耗特性

C、光子带隙型光子晶体光纤具有特殊的波导色散

D、光子带隙型光子晶体光纤具有高非线性

答案：【光子带隙型光子晶体光纤具有高非线性】9.单选题：下列关于全内反射型光子晶体光纤特性的论述，错误的是？

选项：

A、全内反射型光子晶体光纤对导光特性的控制可以仅依赖于结构上的调节

B、全内反射型光子晶体光纤具有无截至单模特性

C、全内反射型光子晶体光纤的模场不具有可调谐性

D、全内反射型光子晶体光纤具有色散可调特性

答案：【全内反射型光子晶体光纤的模场不具有可调谐性】10.多选题：关于全内反射型光子晶体光纤的应用，正确的说法是？

选项：

A、由于全内反射型光子晶体光纤具有高非线性，可以用于超连续谱光源的制备

B、全内反射型光子晶体光纤可以用于色散控制

C、全内反射型光子晶体光纤可以用于多芯光纤的制备

D、全内反射型光子晶体光纤可以用于制备气体传感器

答案：【由于全内反射型光子晶体光纤具有高非线性，可以用于超连续谱光源的制备;全内反射型光子晶体光纤可以用于色散控制;全内反射型光子晶体光纤可以用于多芯光纤的制备;全内反射型光子晶体光纤可以用于制备气体传感器】总复习作业11.简述弱导光纤的线偏振模、导模、精确模的概念。

导模：能够在光纤中传导的一种确定模式线偏振模：在弱导光纤中，由模式的截止条件以及色散曲线可知，HEl+1,m模式与EHl-1,m模式具有相近的色散曲线。在截止时完全重合，因此两者是近乎简并的，且旋向相反。这两类模式线性叠加从而使某一横向分量归于抵消，以使场的表述大为简化，构成一种新的模式——线偏振模（LPlm模）。精确模：在弱导光纤中，HEl+1,m模式与EHl-1,m模式为线偏振模所对应的精确模式。作业21.如下图所示的光纤耦合器，简述为何从1和2端口输入相同波长的光功率，为何无法实现合路输出？

设该耦合器的分光比为ε(0<ε<1)，则P3=P1*(1-ε)+P2*ε=P1+ε*(P2-P1)<span="">，故无法实现合路输出。<>作业81.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？

作业31.简述光纤放大器的噪声指数的定义，为什么对于理想的光纤放大器也会有3dB的信噪比劣化？

当基态粒子数完全翻转是，噪声最小。EDFA的噪声指数NF≈10log10(2nsp)，而nsp=N2/(N2-N1),N2为激发态粒子数，N1为基态粒子数，当粒子都处于激发态时nsp=1，NF=3dB，噪声系数达到极限3dB。作业71.已知一阶跃折射率分布光纤的纤芯直径为10um，数值孔径NA=0.12，问：（1）求该光纤单模工作条件下的截止波长；（2）对于1.20um的光波传输多少模式？

作业91.已知待测光纤由a,b两段光纤依次连接构成，a段光纤色散值17ps/nm/km，b段光纤色散值-85ps/nm/km，如OTDR发射的周期性矩形脉冲的宽度2ns，测得光脉冲从光纤始端返回光纤始端的时间为300μs并且没有发现脉宽变化，已知光纤纤芯折射率n1=1.5，求a段和b段光纤的长度。b段光纤单位长度损耗是a段光纤的3倍。OTDR能测到发射光强千分之一大小的返回光能量，那么a、b段光纤的单位长度损耗分别为多少？

设a,b两段光纤长度分别为L1,L2,单位长度损耗分别为α1,α2,色散值分别为D1,D2依题意：代入已知数据，解得：L1=25Km,L2=5Km,α1=0.375dB/Km,α2=1.125dB/Km作业41.简述材料色散产生的机理，如果光纤工作在C波段，属于什么色散区？长波长与短波长相比，哪种波长跑得快？（只考虑光纤的材料色散）

光纤材料的折射率随波长非线性变化，可使信号在各波长下的群速度不同引起色散，这种色散叫做材料色散。如果光纤工作在C波段，属于反常色散区，短波长跑得快。作业51.如下图(a)所示的一束光脉冲，在光纤中传输一段距离后出现了脉冲展宽，如图（b）。请选择一下器件：环形器若干，不同周期的布拉格光栅，啁啾光栅，不同周期的长周期光栅，耦合器，隔离器。设计出一种方案，使脉冲能够正常输出。(要求：画出结构简易示意图，并简单介绍工作原理)。

注:啁啾布拉格光栅的周期由大到小变化从图中可以看出，脉冲展宽的原因是短波长的传播速度大于长波长的传播速度。将脉冲经过一个周期由大到小变化的啁啾布拉格光栅，短波长会先到达光栅而后输出，从而达到脉冲压窄的目的另解注：FBG的的排列顺序，由长周期向短周期依次变化短波长先到达后输出，从而压窄脉冲作业61.下图为渐变折射率分布光纤中g(r)的曲线示意图，通过对图中曲线进行分析，可以得出光纤中传输光纤的特性。请根据上图回答下列问题：（1）在图中标注出该光纤的半径，用字母a表示（2）在图中标注出只有约束光线存在时，内散焦面的半径最小值，用字母b表示（3）在图中标注出泄露光线存在时，光纤中光线存在的半径范围，用r1、r2…rn表示根据上图写出只有折射光纤存在时的有效折射率的取值范围

光纤光学期末测试题光纤光学期末测试题1.单选题：有一P/4节距自聚焦透镜，其折射率分布遵从平方律分布。相对折射率差为0.0075，透镜轴线折射率为1.6，透镜半径为300μm。另一阶跃型折射率分布光纤置于透镜端面，其芯径2a=8μm，相对折射率差为0.005，纤芯折射率为1.45，该输出光束在端面的束斑大小为？

选项：

A、0.112mm

B、0.222mm

C、0.323mm

D、0.5mm

答案：【0.222mm】2.单选题：有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的？

选项：

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

答案：【光纤归一化频率V越大，光纤中存在的模式越少】3.单选题：已知V=12，则阶跃型光纤中支持传输的模式总数近似为？

选项：

A、24

B、12

C、72

D、144

答案：【72】4.单选题：下列现象不是光纤色散造成的是？

选项：

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

答案：【光散射出光纤侧面】5.单选题：下面哪项不是光纤通信的窗口？

选项：

A、0.95um

B、1.3um

C、1.55um

D、0.85um

答案：【0.95um】6.单选题：有关弱导光纤特点说法有误的是？

选项：

A、芯区对光场的限制较弱

B、场的横向分量远小于纵向分量

C、只有低阶模式可以长距离传输

D、可以得到简化的本征值和本征方程

答案：【场的横向分量远小于纵向分量】7.单选题：关于模式的基本特征错误的是？

选项：

A、每一个模式对应于沿光波导轴向传播的一种电磁波

B、每一个模式对应于某一本征值并满足全部边界条件

C、模式具有确定的相速度、群速度和横场分布

D、给定波导能存在的模式和外界激励源的性质有关

答案：【给定波导能