光纤光学考试题及答案

光纤光学考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.光纤中光信号的传输是基于（）原理。A.光的折射B.光的反射C.光的全反射D.光的散射2.单模光纤的截止波长是指（）。A.单模光纤开始传输的波长B.单模光纤只传输单模的最大波长C.单模光纤只传输单模的最小波长D.单模光纤损耗最小的波长3.阶跃型光纤的数值孔径与（）有关。A.纤芯折射率B.包层折射率C.纤芯和包层的相对折射率差D.以上都对4.以下哪种因素不是造成光纤损耗的原因（）。A.吸收损耗B.散射损耗C.色散损耗D.弯曲损耗5.光纤色散中，与光源光谱宽度无关的是（）。A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.极化色散6.光在光纤中传输时，随传输距离增加光功率按（）规律衰减。A.线性B.指数C.对数D.双曲线7.下面哪种光纤适合长距离高速通信（）。A.多模阶跃光纤B.多模渐变光纤C.单模光纤D.塑料光纤8.对于渐变型多模光纤，最主要的色散是（）。A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.极化色散9.普通单模光纤在1550nm处的零色散对应的为（）。A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.材料色散与波导色散之和10.光纤通信中常用的光源有（）。A.发光二极管B.激光二极管C.以上都是D.以上都不是二、多项选择题（每题2分，共20分）1.光纤的损耗主要包括（）。A.吸收损耗B.散射损耗C.弯曲损耗D.辐射损耗2.造成光纤色散的原因主要有（）。A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.极化色散3.单模光纤的特点有（）。A.只传输单模B.传输带宽大C.适用于长距离通信D.芯径较大4.多模光纤的优点有（）。A.耦合效率高B.传输容量大C.成本较低D.适合短距离通信5.光纤光学中的折射率分布主要有（）。A.阶跃型B.渐变型C.线性型D.高斯型6.影响光纤带宽的因素有（）。A.色散B.损耗C.光功率D.光源光谱宽度7.光纤的连接损耗主要包括（）。A.本征损耗B.非本征损耗C.辐射损耗D.散射损耗8.以下属于光纤光学中常用的光源器件是（）。A.LEDB.LDC.APDD.PIN9.光纤的弯曲可以分为（）。A.微弯B.宏弯C.大弯D.小弯10.光纤的非线性效应有（）。A.自相位调制B.交叉相位调制C.受激拉曼散射D.受激布里渊散射三、判断题（每题2分，共20分）1.光纤的数值孔径越大，其集光能力越强。（）2.单模光纤一定工作在单模状态。（）3.光纤的损耗与波长无关。（）4.模式色散只存在于多模光纤中。（）5.光纤弯曲一定会产生损耗。（）6.提高光源的发射功率可以完全消除光纤的损耗。（）7.所有光纤在1550nm处的损耗都是最小的。（）8.渐变型多模光纤可以有效减少模式色散。（）9.光纤中的非线性效应只会对信号产生负面影响。（）10.光纤的包层折射率一定大于纤芯折射率。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述光纤中光信号实现全反射的条件。2.简要说明模式色散产生的原因及解决办法。3.简述光纤损耗对光纤通信系统的影响。4.比较单模光纤和多模光纤的优缺点。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论提高光纤通信系统传输容量的方法。2.分析光纤非线性效应对高速光纤通信系统的挑战及应对策略。3.探讨未来光纤光学技术的发展趋势。4.讨论光纤接入网的优势和面临的问题。答案一、单项选择题1.C2.B3.D4.C5.A6.B7.C8.A9.D10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ACD5.AB6.ABD7.AB8.AB9.AB10.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×四、简答题1.一是光从光密介质（纤芯）射向光疏介质（包层）；二是入射角大于临界角。2.原因：多模光纤中不同模式传输速度不同。解决办法：采用单模光纤或渐变型多模光纤。3.使光信号功率随距离衰减，要增加中继站补偿，还限制了无中继传输距离和系统性能。4.单模优点是带宽大、适长距，缺点是耦合难、成本高；多模易耦合、成本低，适合短距，缺点是带宽小、色散大。五、讨论题1.可增大光纤带宽，用波分复用、光时分复用等复用技术，提高光源性能。2.挑战如信号失真、降