【MOOC答案】《光纖光學》(華中科技大學)章節作業期末慕課答案

有些題目順序不一致，下載后按鍵盤ctrl+F進行搜索第一章概論第一章概論單元測試1.單選題：拉絲過程中需要控制的光纖參數不包括？

選項：

A、傳輸損耗；

B、截止波長；

C、電磁干擾敏感性；

D、涂覆層的質量。

答案：【電磁干擾敏感性；】2.單選題：下面關于光纖拉絲成纜的說法錯誤的是？

選項：

A、涂覆有自由涂覆與減壓涂覆這兩種不同的涂覆工藝；

B、光纖出拉絲爐之后在退火爐內進行緩慢冷卻，以防止在玻璃內部造成高應力；

C、光纖不外加涂覆層時的結構很脆弱而容易斷裂；

D、涂覆層要求沒有缺陷，無氣泡以保護光纖。

答案：【涂覆有自由涂覆與減壓涂覆這兩種不同的涂覆工藝；】3.單選題：關于光纖制備工藝的說法正確的是？

選項：

A、實心的預制棒的折射率的剖面和要得到的光纖區別非常大；

B、制備對纖芯的材料、包層特別是靠外面的包層材料要求都非常高；

C、OVD，MCVD以及PCVD工藝不需要預制棒熔縮；

D、纖芯可采用預制棒的工藝來制備，包層則可通過套棒的工藝實現。

答案：【纖芯可采用預制棒的工藝來制備，包層則可通過套棒的工藝實現。】4.單選題：以下哪種不是預制棒制備工藝？

選項：

A、氣相軸向沉積法(VAD)；

B、低壓化學氣相沉積法(LPCVD)；

C、改進的化學氣相沉積法(MCVD)；

D、等離子體增強化學氣相沉積法(PCVD)。

答案：【低壓化學氣相沉積法(LPCVD)；】5.單選題：下面哪個不屬于獲得低損耗光纖的關鍵技術難題？

選項：

A、精確的光纖損耗檢測；

B、高純度的光纖原材料的獲??；

C、高精度的光纖拉絲尺寸控制；

D、各種重金屬及氫氧根離子的消除。

答案：【精確的光纖損耗檢測；】6.單選題：下面說法正確的是？

選項：

A、摻雜二氧化鍺或者五氧化二磷可以降低纖芯折射率；

B、摻雜三氧化二硼可以提高纖芯折射率；

C、高質量的光纖通常采用“預制棒-拉絲”工藝來制備的；

D、光纖制備工藝中的清洗步驟使用高壓水槍清洗設備。

答案：【高質量的光纖通常采用“預制棒-拉絲”工藝來制備的；】7.單選題：以下說法正確的是？

選項：

A、塑料光纖具有重量輕、韌性好，但是造價昂貴；

B、芯徑越粗的光纖，通常它的傳輸模式數目就越少；

C、對所有光纖而言，當V小于2.405時將只允許傳輸一種模式；

D、紅外光纖具有極低的理論損耗極限。

答案：【紅外光纖具有極低的理論損耗極限。】8.單選題：光纖不具備下面哪種特點？

選項：

A、損耗低；

B、傳輸速率高；

C、傳輸容量大；

D、對電磁干擾敏感。

答案：【對電磁干擾敏感?！?.單選題：標準單模光纖的主要原料是？

選項：

A、二氧化硅；

B、單晶硅；

C、多晶硅；

D、氮化硅。

答案：【二氧化硅；】10.單選題：高錕提出了哪種說法最終使光纖通訊成為了現實？

選項：

A、光經過水流的導引，可以實現彎曲傳輸；

B、可以通過改進光纖原材料的提純工藝，降低光纖原材料的雜質；

C、可以使用反射波導和透鏡波導等進行地下管道通信；

D、反射鏡振動引起反射光變化，對端接收后通過解調裝置還原信息。

答案：【可以通過改進光纖原材料的提純工藝，降低光纖原材料的雜質；】第二章光纖光學的基本方程（上）第二章光纖光學的基本方程單元測試（上）1.單選題：下面哪種關于光纖光學分析的說法是正確的？

選項：

A、矢量波動方程是由標量波動方程近似得到的；

B、亥姆赫茲方程是光線理論或者波動理論分析計算的一個基礎方程；

C、光纖波導是一種各向異性介質光波導，無傳導電流，無自由電荷；

D、實際光纖波導里光場僅在纖芯中存在。

答案：【亥姆赫茲方程是光線理論或者波動理論分析計算的一個基礎方程；】2.單選題：電磁波傳播的重要特性之一是，在兩種介質交界面處電磁場滿足邊界條件，其具體表達式為？

選項：

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.單選題：在光波導的分析思路中，經過時空分離得到的方程式是？

選項：

A、亥姆赫茲方程；

B、波導場方程；

C、波動方程；

D、射線方程。

答案：【亥姆赫茲方程；】4.單選題：下面哪種說法是錯誤的？

選項：

A、亥姆赫茲方程本征解ψ是光纖中傳輸的電磁波的電場或磁場的分布函數；

B、縱橫分離得到了一個只由橫向坐標去描述的方程，即波導場方程；

C、光波在軸向是駐波，沒有相位的變化，而在橫向是一種行波；

D、求解波導場方程可得本征解，通常將本征解定義為“模式”。

答案：【光波在軸向是駐波，沒有相位的變化，而在橫向是一種行波；】5.單選題：下面哪種關于波導場方程的說法是錯誤的？

選項：

A、結合邊界連續的條件，可以得到波導場方程的解；

B、波導場方程由亥姆赫茲方程通過電磁分離得到；

C、波導場方程的解是光纖傳輸的模式的場函數表達式；

D、推導求解波導場方程遵循的是波動光學的分析思路。

答案：【波導場方程由亥姆赫茲方程通過電磁分離得到；】第二章光纖光學的基本方程（下）第二章光纖光學的基本方程單元測試（下）1.單選題：關于色散的說法錯誤的是？

選項：

A、色散使光脈沖發生畸變；

B、色散會使光纖的傳輸容量增大；

C、色散描述的是群延時所引起的脈沖展寬；

D、色散主要有三類，模間色散、波導色散和材料色散。

答案：【色散會使光纖的傳輸容量增大；】2.單選題：關于光纖橫向傳播常數U、W和縱向傳播常數β說法錯誤的是？

選項：

A、歸一化頻率V的平方等于U的平方減去W的平方；

B、U值反映了導模在纖芯中的駐波場橫向振蕩頻率；

C、W值反映了導模在包層中的消逝場的衰減速度；

D、W趨近于無窮時，對應于導模遠離截止。

答案：【歸一化頻率V的平方等于U的平方減去W的平方；】3.單選題：下面哪種關于模式的說法是正確的？

選項：

A、每一個模式對應于沿光波導軸向傳播的一種機械波；

B、模式是波導結構的固有電磁共振屬性的表征；

C、模式具有確定的相速群速和縱場分布；

D、每一個模式對應于多個本征值并滿足全部邊界條件。

答案：【模式是波導結構的固有電磁共振屬性的表征；】4.單選題：下面哪種關于模式的說法是正確的？

選項：

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.單選題：下面哪種說法是錯誤的？

選項：

A、漸變折射率分布的光纖的纖芯折射率梯度不為零；

B、光線總是向著折射率低的區域彎曲；

C、漸變折射率分布的光纖中光線的軌跡是曲線；

D、階躍折射率分布的光纖中光線的軌跡是直線。

答案：【光線總是向著折射率低的區域彎曲；】第三章階躍折射率分布光纖第一部分階躍折射率分布光纖第一部分測試1.單選題：下面關于光纖子午光線的說法錯誤的是？

選項：

A、光纖波導中的子午平面將有無窮多個；

B、子午平面是與纖軸相交，而且與纖壁垂直的平面；

C、階躍型光纖中僅有子午光線沿直線傳播并在纖壁全反射；

D、子午光線始終在子午平面內傳輸。

答案：【階躍型光纖中僅有子午光線沿直線傳播并在纖壁全反射；】2.單選題：當光纖的數值孔徑增大時，以下描述錯誤的是？

選項：

A、光纖收集光的能力增大；

B、最大時延差增大；

C、光纖的傳輸帶寬減小；

D、光纖的通信容量增大。

答案：【光纖的通信容量增大?！?.單選題：下面不是傾斜光線特征的是？

選項：

A、不與纖軸相交；

B、在同一平面內傳輸；

C、傾斜光線的數值孔徑大于子午光線；

D、最大時延差大于子午光線。

答案：【在同一平面內傳輸；】4.單選題：下面說法正確的是？

選項：

A、纖芯中的場解為第一類貝塞爾函數，是衰減的形式；

B、包層中的場解為第二類貝塞爾函數，是振蕩的形式；

C、包層中的場解為第二類漢克爾函數，是衰減場形式；

D、纖芯中的場解為第一類漢克爾函數，是振蕩場形式。

答案：【包層中的場解為第二類漢克爾函數，是衰減場形式；】5.單選題：在SIOF中，纖芯折射率n1=1.467，包層折射率n2=1.460，則子午光線與z軸夾角θz的約束條件sinθz≤()？

選項：

A、0.0951；

B、0.0896；

C、0.0422；

D、以上均不正確。

答案：【以上均不正確?！康谌码A躍折射率分布光纖第二部分階躍折射率分布光纖第二部分測試1.單選題：以下有關TE和TM模式的說法錯誤的是？

選項：

A、TM模式的本征值方程與TE模式的相同；

B、TE0m模與TM0m在臨近截止與遠離截止之間的本征值不同；

C、TM模式臨近截止和遠離截止的條件與TE模式完全一樣；

D、TE模與TM模式成對出現和消失。

答案：【TM模式的本征值方程與TE模式的相同；】2.單選題：已知某階躍折射率光纖的纖芯/包層折射率為n1/n2=1.463/1.460，纖芯直徑為2a=22μm，波長為λ=1.55μm的光在其中傳輸，該波長的歸一化頻率V為？

選項：

A、2.405；

B、3.86；

C、4.18；

D、5.326。

答案：【4.18；】3.單選題：對于包層折射率為1.50，纖芯折射率為1.52，工作波長為1550nm的光纖，其單模截止時的光纖纖芯半徑為？

選項：

A、3um；

B、2.41um；

C、6.82um；

D、4.5um。

答案：【2.41um；】4.單選題：下列說法錯誤的是？

選項：

A、求出模式場分布六個場分量不能唯一確定光纖模式；

B、本征值方程可以根據不同模式的特性來進行簡化；

C、混雜模的電場和磁場縱向分量都不為零；

D、EH模的電場占優勢，而HE模式的磁場占優勢。

答案：【求出模式場分布六個場分量不能唯一確定光纖模式；】5.單選題：已知一階躍折射率光纖，纖芯和包層折射率分別為1.4662和1.4621，纖芯和包層直徑分別為8.6um和125um，該光纖的截止波長為？

選項：

A、1373nm

B、1231nm

C、1565nm

D、1310nm

答案：【1231nm】第三章階躍折射率分布光纖第三部分階躍折射率分布光纖第三部分測試1.單選題：有關弱導光纖的說法錯誤的是？

選項：

A、n1≈n2；

B、TE與TM模式的本征值方程近似相同；

C、纖芯對光的束縛能力很強；

D、TE與TM模式始終處于簡并態。

答案：【纖芯對光的束縛能力很強；】2.單選題：對于包層折射率為1.51，纖芯折射率為1.52，工作波長為1550nm的光纖，其單模截止時的光纖直徑為？

選項：

A、3um；

B、3.41um；

C、6.82um；

D、4.5um。

答案：【6.82um；】3.單選題：有關截止波長和截止頻率的說法錯誤的是？

選項：

A、入射波長大于截止波長時，實現單模傳輸；

B、入射頻率小于截止頻率時，實現單模傳輸；

C、給定光纖的幾何尺寸，可得到單模光纖截止波長；

D、單模光纖的傳輸條件Vc<2.405，僅針對階躍型光纖成立。

答案：【給定光纖的幾何尺寸，可得到單模光纖截止波長；】4.單選題：有關色散曲線的說法錯誤的是？

選項：

A、平行于橫軸橫線與色散曲線的交點數為光纖中允許存在的導模數；

B、根據色散曲線可得某V值下，光纖存在的模式數目和模式種類；

C、根據色散曲線可得TM01模式和TE01模式對應的截止頻率相同；

D、V減小到一定程度時，可以實現單模傳輸。

答案：【平行于橫軸橫線與色散曲線的交點數為光纖中允許存在的導模數；】5.單選題：以下有關EH和HE模式的說法正確的是？

選項：

A、EH11模式是唯一不能被截止的模式，稱作光纖的基模；

B、本征值在臨近截止本征值和遠離截止本征值之間取值；

C、混雜模的電場和磁場縱向分量可能為零；

D、EH模與HE模式成對出現和消失。

答案：【本征值在臨近截止本征值和遠離截止本征值之間取值；】第三章階躍折射率分布光纖第四部分光纖光學期中測驗1.單選題：對于包層折射率為1.45，纖芯折射率為1.46，工作波長為1550nm的SIOF，其單模截止時的光纖半徑為？

選項：

A、2.98um；

B、3um；

C、3.48um；

D、4.26um。

答案：【3.48um；】2.單選題：對于SIOF下列說法錯誤的是？

選項：

A、V<2.405時可以實現單模輸出；

B、主模標號p=7的模組中包含LP41模；

C、當V=3時的導模數目為6個；

D、高階模出射角大于低階模的出射角。

答案：【主模標號p=7的模組中包含LP41模；】3.單選題：已知V=12，則階躍型光纖中支持傳輸的模式總數近似為？

選項：

A、36；

B、32；

C、72；

D、96。

答案：【72；】4.單選題：線偏振模LPlm的簡并重數為？

選項：

A、四重簡并；

B、l=0時四重簡并，l≠0時二重簡并；

C、二重簡并；

D、l=0時二重簡并，l≠0時四重簡并。

答案：【l=0時二重簡并，l≠0時四重簡并?！?.單選題：根據SIOF色散曲線分析，V=4.5導模數目為？

選項：

A、16；

B、10；

C、6；

D、12。

答案：【12。】6.單選題：關于線偏振模LPlm（l≠0）模斑描述正確的是？

選項：

A、徑向亮斑個數l，角向亮斑個數2m，中心為亮斑；

B、徑向亮斑個數2l，角向亮斑個數m，中心為亮斑；

C、徑向亮斑個數m，角向亮斑個數2l，中心為暗斑；

D、徑向亮斑個數2m，角向亮斑個數l，中心為暗斑。

答案：【徑向亮斑個數m，角向亮斑個數2l，中心為暗斑；】7.單選題：主模標號p=8的模組共有LP模的數目為？

選項：

A、2；

B、4；

C、5；

D、6。

答案：【4；】8.單選題：已知V=10，則階躍型光纖中支持傳輸的模式總數近似為？

選項：

A、25；

B、32；

C、50；

D、96。

答案：【50；】9.單選題：在弱導光纖中下列哪個說法是錯誤的？

選項：

A、當l=0時LPlm模式沒有角向變化；

B、當l>0時LPlm模式有四重簡并；

C、當l=0時LPlm模式有二重簡并；

D、LP0m模式對應HE1m和HE-1m兩個精確模。

答案：【LP0m模式對應HE1m和HE-1m兩個精確模?！?0.單選題：主模標號p=13的模群中所含的模式總數為?

選項：

A、13；

B、24；

C、30；

D、14。

答案：【24；】11.單選題：將光限制在SIOF纖芯中的作用原理是?

選項：

A、折射；

B、涂覆層-空氣界面上的全反射；

C、纖芯-包層界面上的全反射；

D、光纖塑料涂覆層的反射。

答案：【纖芯-包層界面上的全反射；】12.單選題：某一模式的歸一化截止頻率為Vc，該模式被截止的條件是?

選項：

A、V＞Vc；

B、V＜Vc；

C、V＝Vc；

D、V＜2.405。

答案：【V＜Vc；】13.單選題：下列說法正確的是?

選項：

A、每個LPlm模式都具有四重簡并；

B、數值孔徑NA越大，光纖的收光能力越小；

C、LP0m模的中心一定為亮斑；

D、偏斜光線的數值孔徑小于子午光線。

答案：【LP0m模的中心一定為亮斑；】14.單選題：下列說法錯誤的是?

選項：

A、EH模與HE模式成對出現和消失；

B、在弱導波導的特征方程中W是導模的徑向歸一化衰減常數；

C、W趨于零時導模截止，W趨于無窮時導模遠離截止；

D、U值反映了導模在芯區駐波場的橫向振蕩頻率。

答案：【EH模與HE模式成對出現和消失；】15.單選題：下列說法中錯誤的是?

選項：

A、給定光纖的幾何尺寸，可得到單模光纖截止波長；

B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止頻率；

C、每一個模式都有自己對應的截止頻率；

D、HE11是唯一不能截止的模式。

答案：【給定光纖的幾何尺寸，可得到單模光纖截止波長；】16.單選題：光纖中關于模式論述正確的是?

選項：

A、光纖中存在TEM、TE、TM以及混雜模；

B、光纖中允許存在的模式和外界激勵源有關；

C、不同的模式可有相同的本征值；

D、光纖單模傳輸條件是Vc<2.405。

答案：【不同的模式可有相同的本征值；】17.單選題：關于線偏振模LPlm（l≠0）的描述錯誤的是？

選項：

A、模斑徑向亮斑個數m，角向亮斑個數2l；

B、模式具有四重簡并；

C、模斑中心為暗斑；

D、屬于主模標號p=2l+m的模組。

答案：【屬于主模標號p=2l+m的模組?！?8.多選題：有關主模標號p=12的模群的說法正確的有?

選項：

A、一共包含24種模式；

B、線偏振模LP10,1包含于其中，且為四重簡并；

C、l可以有6種取值；

D、p越大模式的出射角越大。

答案：【線偏振模LP10,1包含于其中，且為四重簡并；;l可以有6種取值；;p越大模式的出射角越大?！?9.多選題：光纖具備下面哪些特點？

選項：

A、損耗低；

B、傳輸速率高；

C、傳輸容量大；

D、抗電磁干擾。

答案：【損耗低；;傳輸速率高；;傳輸容量大；;抗電磁干擾?！?0.多選題：某一光纖的截止波長為1530nm，則下列波長在該光纖中傳輸時是單模傳輸的是?

選項：

A、1310nm；

B、1450nm；

C、1550nm；

D、1565nm。

答案：【1550nm；;1565nm?！康谒恼聺u變折射率分布光纖第一部分漸變折射率分布光纖第一部分測試1.單選題：下圖表示的是哪種模式？

選項：

A、導模

B、泄漏模

C、隧道模

D、輻射模

答案：【輻射模】2.單選題：關于下圖說法中錯誤的是？

選項：

A、表示了雙曲正割分布光纖

B、這種光纖的傳輸速率要大于階躍光纖

C、這種光纖中子午光線之間的時延差為零

D、這種光纖僅對于近軸子午光線有較好的匯聚作用

答案：【這種光纖僅對于近軸子午光線有較好的匯聚作用】3.單選題：下面哪種光線能夠沿著光纖長距離傳輸？

選項：

A、約束光線

B、隧道光線

C、折射光線

D、都不能

答案：【約束光線】4.單選題：光線在光纖中傳輸遵循什么定律？

選項：

A、在GIOF和SIOF中都遵循“廣義折射定律”

B、在GIOF和SIOF中都遵循“內全反射定律”

C、在GIOF中遵循“廣義折射定律”；在SIOF中遵循“內全反射定律”

D、在GIOF中遵循“內全反射定律”；在SIOF中遵循“廣義折射定律”

答案：【在GIOF中遵循“廣義折射定律”；在SIOF中遵循“內全反射定律”】5.單選題：關于光纖中光線沿z軸傳輸的特點，下面哪種說法是正確的？

選項：

A、GIOF中光線的軸向速度與其軸向夾角無關，SIOF中不同角度的光線的軸向速度不同

B、SIOF中光線的軸向速度與其軸向夾角無關，GIOF中不同角度的光線的軸向速度不同

C、GIOF和SIOF中光線的軸向速度與其軸向夾角無關

D、GIOF和SIOF中不同角度的光線的軸向速度不同

答案：【GIOF中光線的軸向速度與其軸向夾角無關，SIOF中不同角度的光線的軸向速度不同】第四章漸變折射率分布光纖第二部分漸變折射率分布光纖第二部分測試1.單選題：光纖的雙折射將會產生哪種色散？

選項：

A、材料色散

B、波導色散

C、模間色散

D、偏振模色散

答案：【偏振模色散】2.單選題：等效階躍近似使用什么判據？

選項：

A、最大激發效率判據

B、穩定判據

C、波動方程判據

D、熱諾姆判據

答案：【熱諾姆判據】3.單選題：對于單模光纖，以下說法錯誤的是？

選項：

A、當光纖中只有一個模式傳播時，稱之為單模光纖

B、對于SIOF，其場解為零階貝塞爾函數

C、對于平方律分布光纖，其場解為高斯函數

D、可以用WKB法求解其中場解

答案：【可以用WKB法求解其中場解】4.單選題：階躍型光纖中的導模總數為？

選項：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.單選題：WKB法的基本思想是？

選項：

A、電場和磁場分離

B、時、空坐標分離

C、場的縱向分量和橫向分量分離

D、相位變化和振幅變化分離

答案：【相位變化和振幅變化分離】6.單選題：平方律折射率分布光纖中的導模場解為？

選項：

A、高斯函數

B、拉蓋爾-高斯函數

C、第一類貝塞爾函數

D、第二類變態漢克爾函數

答案：【拉蓋爾-高斯函數】第五章光纖的特征參數與測試技術第十周（第五章）光纖的特征參數與測試技術測試1.單選題：有關光纖的色散，以下正確的是？

選項：

A、材料色散的影響一般大于波導色散：|Dm|>|Dw|

B、波導色散系數通常為正值

C、在波長小于1.27微米波長區，材料色散小于零，稱為反常色散區

D、正常色散區，表示在該區域內短波長的光傳輸快

答案：【材料色散的影響一般大于波導色散：|Dm|>|Dw|】2.單選題：關于多模光纖的模間色散，以下說法錯誤的是？

選項：

A、在多模光纖中，不同的模式以不同的群速度傳輸

B、一般而言，SIOF光纖的模間色散比GIOF的模間色散小

C、利用光線傳輸模型，可以分析模間色散

D、光纖內傳輸的模式越多，模間色散越大

答案：【一般而言，SIOF光纖的模間色散比GIOF的模間色散小】3.單選題：光纖的彎曲損耗依賴于R（光纖彎曲半徑）/a（芯徑）和W，以下說法錯誤的是？

選項：

A、當R/a小到一定數值時，彎曲損耗會突然明顯減小

B、對于一般的多模光纖，只要R>10cm就可以不考慮彎曲損耗

C、對于一般的單模光纖，只要R>6cm就能不考慮彎曲損耗

D、W越大，場越明顯地集中于芯區，彎曲損耗越小

答案：【當R/a小到一定數值時，彎曲損耗會突然明顯減小】4.單選題：一光信號在光纖中傳播了5000m，功率損耗了15%，該光纖的損耗是？提示：10lg(0.9)≈-0.5,10lg(0.8)≈-1。

選項：

A、0.14dB/km

B、0.71dB/km

C、0.64dB/km

D、0.32dB/km

答案：【0.14dB/km】5.單選題：有關光纖的色散，下列命題錯誤的是?

選項：

A、色散位移的目的是使最低損耗波長的色散降低

B、G.652光纖，1550nm的光波比1510nm跑得快

C、通過適當調整光纖波導的結構參量可使波導色散和材料色散互相抵消

D、正、負色散光纖相連接，選取合適的條件，可以維持光脈沖不展寬

答案：【G.652光纖，1550nm的光波比1510nm跑得快】6.單選題：關于光纖截止波長的測量，下列錯誤的命題是？

選項：

A、傳導功率法中，當大于并接近時，光纖中開始出現LP11模

B、傳導功率法中，當小于時，光纖中呈現穩定的雙模傳輸

C、模場半徑法中，當遠大于時，隨的減小而呈線性增大

D、模場半徑法中，在轉折點前后兩個不太大的區間用直線擬合曲線，這兩條擬合直線的交點D所對應的波長就確定為截止波長

答案：【模場半徑法中，當遠大于時，隨的減小而呈線性增大】7.單選題：光時域反射儀（OTDR）不能完成的功能有

選項：

A、光纖端面的判斷

B、光纖色散大小的測量

C、光纖斷點的判斷

D、光纖長度的測量

答案：【光纖色散大小的測量】8.單選題：模場半徑是單模光纖的一個極為重要的參數，下列命題錯誤的是？

選項：

A、在單模光纖中，單一模式的光有相當一部分的能量在包層中傳輸

B、功率傳輸函數定義模場半徑，WT定義為功率傳輸函數與橫向偏移量關系曲線上最大值的1/e處所決定的半寬度

C、當V值較小或折射率分布差異較大時，幾種模場半徑相差不大

D、功率傳輸函數描述了兩根相同的光纖端面對接（忽略端面間隙）時光透過率與光纖橫向位移之間的關系

答案：【當V值較小或折射率分布差異較大時，幾種模場半徑相差不大】9.單選題：關于光纖中的色散和脈沖展寬，以下說法錯誤的是？

選項：

A、由于光纖中色散的存在，導致了光脈沖的展寬

B、在頻率ω0處將傳播常數β(ω)作泰勒展開，得到的β1、β2分別為群延遲和群速度色散

C、無啁啾的光脈沖經光纖傳輸后，在負色散的作用下可以壓縮光脈沖

D、一般情況下，高斯脈沖經過光纖傳輸后，形狀仍為高斯型

答案：【無啁啾的光脈沖經光纖傳輸后，在負色散的作用下可以壓縮光脈沖】10.單選題：下列關于光纖分類的敘述錯誤的是？

選項：

A、G.652光纖中，在c波段，隨著波長的增加，材料色散逐漸增大

B、通過消除1385nm附近OH-離子的損耗峰，可以制成全波光纖，用于密集波分復用

C、G.655光纖是非零色散位移光纖

D、G.652光纖工作在1550nm波長時，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素

答案：【G.652光纖工作在1550nm波長時，損耗與色散均是通信容量的主要限制因素】第六章光纖無源及有源器件第六章光纖無源及有源器件測試1.單選題：下列說法中正確的選項是？

選項：

A、光纖激光器是由外界信號引起的受激輻射

B、980nm不能用作光纖激光器的泵浦波長

C、激光諧振腔是光纖激光器與光纖放大器在結構上的唯一差別

D、耦合器的耦合分光比不為1：1時，光纖環形鏡可作為全反射鏡

答案：【激光諧振腔是光纖激光器與光纖放大器在結構上的唯一差別】2.單選題：下列說法中不正確的選項是？

選項：

A、光放大器沒有正反饋機制

B、采用1480nm泵浦光時，鉺離子相當于三能級系統完全的粒子數反轉

C、EDFA的全稱為Erbium-DopedFiberAmplifier

D、鉺離子的發射中心波長為1.53μm

答案：【采用1480nm泵浦光時，鉺離子相當于三能級系統完全的粒子數反轉】3.單選題：下列說法中不正確的選項是？

選項：

A、GODC的吸收帶位于240nm,325nm和480nm

B、共摻雜可增加光纖的光敏性

C、應力不會使布拉格波長發生漂移

D、當采用相位掩模技術時，在光垂直入射條件下所刻寫的光纖光柵的周期為掩模板周期的一半

答案：【應力不會使布拉格波長發生漂移】4.單選題：下列關于光纖光柵的說法，正確的選項是？

選項：

A、第一根光纖光柵是由K.O.Hill等人利用相位掩模技術進行刻寫的

B、Bragg光纖光柵的光學特性是由向前傳輸的導模與包層模耦合的結果

C、啁啾光纖光柵是用來消除旁瓣

D、長周期光纖光柵透射譜諧振波長與包層周圍介質的折射率有關

答案：【長周期光纖光柵透射譜諧振波長與包層周圍介質的折射率有關】5.單選題：以下關于光纖耦合器論述錯誤的選項是？

選項：

A、耦合長度具有波長相關性

B、1:1對稱耦合器，其各信道插入損耗必然大于3dB

C、對稱耦合器可實現相同入射波長的合路輸出

D、兩光纖纖芯的間距越大耦合長度就越長

答案：【對稱耦合器可實現相同入射波長的合路輸出】6.單選題：下列關于光纖耦合器的制備工藝，錯誤的論述是哪個？

選項：

A、浸蝕法制備光纖耦合器的步驟包括腐蝕、匹配和膠合

B、磨削法制備光纖耦合器的步驟主要包括研磨、匹配、對拼、膠合等

C、熔錐法制備光纖耦合器的步驟包含膠合、加熱拉錐等

D、目前制備光纖耦合器最常用的方法為浸蝕法

答案：【目前制備光纖耦合器最常用的方法為浸蝕法】7.單選題：現有一個2×2定向耦合器，耦合分光比為20:80，從它的1、2端口同時輸入同波長功率均為P0的光波，則在1端口的直通端的光功率為多少？

選項：

A、P0

B、0.2P0

C、0.8P0

D、2P0

答案：【P0】8.單選題：下列關于自聚焦透鏡的應用，錯誤的說法是？

選項：

A、半導體光源與光纖耦合時，可以利用0.23P自聚焦透鏡壓縮光源輸出的光束發散角，提高耦合效率

B、當光纖與半導體光放大器進行耦合時，可以利用自聚焦透鏡調節光斑大小，提高耦合效率

C、0.23P的自聚焦透鏡可以用于復印機成像系統

D、0.75P的自聚焦透鏡可以用于傳真機的成像系統

答案：【0.23P的自聚焦透鏡可以用于復印機成像系統】9.單選題：以下關于自聚焦透鏡論述正確的是？

選項：

A、自聚焦透鏡的焦距依賴于其球面半徑的變化

B、自聚焦透鏡的制備工藝與普通光纖相同

C、自聚焦透鏡可同時壓縮光斑和減小發散角

D、自聚焦透鏡的成像性質取決于其長度和物距

答案：【自聚焦透鏡的成像性質取決于其長度和物距】10.多選題：下列關于光環形器的論述正確的選項是？

選項：

A、光環形器總是使得光沿著規定的路徑傳輸

B、光環形器廣泛應用于單纖雙向的光通信系統

C、光環形器的結構是在偏振無關的光隔離器基礎上增加了全反射棱鏡和偏振分光鏡

D、光環形器廣泛應用于波分復用系統以及光有源器件中

答案：【光環形器總是使得光沿著規定的路徑傳輸;光環形器廣泛應用于單纖雙向的光通信系統;光環形器的結構是在偏振無關的光隔離器基礎上增加了全反射棱鏡和偏振分光鏡;光環形器廣泛應用于波分復用系統以及光有源器件中】第七章光纖的連接與耦合光纖的連接與耦合測試1.單選題：下列關于光纖耦合損耗的說法，不正確的是？

選項：

A、單模光纖輸出近似為高斯場型，LD場分布一般偏離高斯場型，從而導致場型失配損耗

B、在光纖或透鏡表面存在的菲涅爾反射引起的損耗，可通過減反射膜來消除，單界面損耗可低于0.04dB

C、透鏡像差損耗是耦合損耗的理論極限

D、由于LD輸出場模場半徑與光纖高斯模場半徑不匹配導致的損耗，其最大可達到0.4dB

答案：【由于LD輸出場模場半徑與光纖高斯模場半徑不匹配導致的損耗，其最大可達到0.4dB】2.單選題：關于光纖耦合效率的論述不正確的是？

選項：

A、影響耦合效率的因素可以歸結為光學系統像差與調整誤差兩點

B、光學系統的像差主要包括透鏡的球差、慧差和色差等

C、調整誤差主要包括橫向、縱向、角向失準等

D、耦合效率的分析方法中光線追蹤法主要適用于單模和多模光纖耦合器件

答案：【耦合效率的分析方法中光線追蹤法主要適用于單模和多模光纖耦合器件】3.單選題：下列說法中正確的是？

選項：

A、光纖與朗伯光源直接耦合效率極低

B、朗伯光源可以通過透鏡變換來提高耦合效率

C、超輻射LED屬于朗伯光源

D、實際應用中，通常將光纖緊貼光源耦合，以改善光源-光纖的耦合

答案：【光纖與朗伯光源直接耦合效率極低】4.單選題：下列光源特性中，不影響耦合效率的特性為？

選項：

A、發光強度

B、輻射角

C、空間分布

D、頻譜分布

答案：【發光強度】5.單選題：下列關于光纖連接器的說法中，不正確的是？

選項：

A、按連接器的插針端面可分為FC、PC和APC

B、PC可使纖芯之間的間隙接近于0，達到物理接觸

C、APC是將插針體端面加工成6°左右的傾角

D、APC除了實現光纖端面的物理接觸外，還可以將微弱的后向反射光加以旁路

答案：【APC是將插針體端面加工成6°左右的傾角】6.單選題：以下哪種方法不是光纖的固定方法？

選項：

A、膠粘法

B、熔融拉錐法

C、機械夾持法

D、熔焊技術

答案：【熔融拉錐法】7.單選題：下列說法不正確的是？

選項：

A、長途干線通信系統對時間與成本要求不高

B、光纖局部區域網絡要求時間快、損耗滿足一般要求

C、光纖固定接頭的穩定插入損耗小，成本較高

D、光纖固定接頭的制作首先要進行光纖端面的制備

答案：【光纖固定接頭的穩定插入損耗小，成本較高】8.單選題：下列關于各種光纖連接損耗的特點，不正確的是？

選項：

A、內部損耗因子引起的連接損耗是非互易的

B、橫向失準和角向失準對損耗的影響比縱向損耗大的多，且難調準

C、多模光纖間的a和Δ的偏差會引起較大的損耗

D、單模光纖由于光纖半徑小，對于橫向偏移與角向偏移不敏感

答案：【單模光纖由于光纖半徑小，對于橫向偏移與角向偏移不敏感】9.多選題：LD輸出光束的特性有？

選項：

A、束腰在端面上的準高斯光束

B、近場不對稱

C、遠場光斑對稱

D、具有很大的發散角

答案：【束腰在端面上的準高斯光束;近場不對稱;具有很大的發散角】10.多選題：引起光纖連接損耗的外部因素有？

選項：

A、兩根光纖端面質量

B、兩根光纖端面的間隔

C、兩根光纖的相對折射率差

D、光纖端面間的角度

答案：【兩根光纖端面質量;兩根光纖端面的間隔;光纖端面間的角度】第八章光子晶體光纖光子晶體光纖測試1.單選題：下列關于全內反射型光子晶體光纖的論述，錯誤的是？

選項：

A、在全內反射型光子晶體光纖中，空氣孔排列組成的光纖包層的有效折射率低于纖芯的折射率，因此光波可以被束縛在芯層里傳輸

B、全內反射型光子晶體光纖支持TE、TM模傳輸

C、全內反射型光子晶體光纖可以支持高階模傳輸

D、當全內反射型光子晶體光纖的占空比較小時，只支持基模傳輸

答案：【全內反射型光子晶體光纖支持TE、TM模傳輸】2.單選題：下列關于光子晶體的說法，錯誤的是？

選項：

A、按照光子晶體的光子禁帶在空間中存在的維數，可以將其分為一維、二維和三維光子晶體

B、光纖光柵是一種常見的二維光子晶體

C、光子晶體光纖是一種常見的二維光子晶體

D、自然界中的蛋白石是一種三維光子晶體

答案：【光纖光柵是一種常見的二維光子晶體】3.單選題：下列關于光子帶隙型光子晶體光纖的論述，錯誤的是？

選項：

A、光子帶隙型光子晶體光纖的導光機制是當光在芯層中以某個角度入射至包層時，包層周期性結構會產生多重散射，形成干涉減弱導致光無法通過包層微結構材料，從而使光返回到芯層傳輸

B、在設計光子帶隙型光子晶體光纖時，為了獲得波長范圍較寬的包層光子帶隙，包層的占空比設計的比較小

C、光子帶隙型光子晶體光纖支持二階模傳輸

D、光子帶隙型光子晶體光纖中模式在包層光子帶隙中所處位置直接導致它在芯層的光場局限程度

答案：【在設計光子帶隙型光子晶體光纖時，為了獲得波長范圍較寬的包層光子帶隙，包層的占空比設計的比較小】4.單選題：下列關于光子晶體的說法，錯誤的是？

選項：

A、光子晶體是由不同折射率的介質，周期性排列而成的人工微結構

B、光子晶體最根本的特征是其具有光子帶隙

C、對于光通信波段，通常要求光子晶體的晶格在0.5μm左右

D、光子晶體不具備波長選擇性

答案：【光子晶體不具備波長選擇性】5.單選題：下列哪種光纖可實現無截止單模傳輸特性？

選項：

A、階躍折射率分布光纖

B、光子晶體光纖

C、摻鉺光纖?

D、漸變折射率分布光纖

答案：【光子晶體光纖】6.單選題：下列關于光子帶隙型光子晶體光纖特性的論述，錯誤的是？

選項：

A、由于光子帶隙型光子晶體光纖的非線性閾值以及損傷閾值高，可用于高功率導光生化傳感

B、光子帶隙型光子晶體光纖可以依靠孔洞內的倏逝場進行氣體或液體傳感

C、光子帶隙型光子晶體光纖可以利用增強拉曼效應進行生物傳感

D、相較于光子帶隙型光子晶體光纖，全內反射型光子晶體光纖在進行氣體檢測時反應時間短、探測效率更高

答案：【相較于光子帶隙型光子晶體光纖，全內反射型光子晶體光纖在進行氣體檢測時反應時間短、探測效率更高】7.單選題：下列關于超連續譜光源的說法，錯誤的是？

選項：

A、由于全內反射型光子晶體光纖具有高非線性，可以制備超連續譜光源

B、由于全內反射型光子晶體光纖具有非線性效應、四波混頻效應，使得輸出光的脈沖光譜展寬

C、超連續譜光源譜寬可覆蓋0.1～2.4μm

D、超連續譜光源可應用于熒光成像、熒光壽命成像等領域

答案：【超連續譜光源譜寬可覆蓋0.1～2.4μm】8.單選題：下列關于光子帶隙型光子晶體光纖特性的論述，錯誤的是？

選項：

A、光子帶隙型光子晶體光纖易與其他器件耦合，無菲涅爾反射

B、光子帶隙型光子晶體光纖具有低彎曲損耗特性

C、光子帶隙型光子晶體光纖具有特殊的波導色散

D、光子帶隙型光子晶體光纖具有高非線性

答案：【光子帶隙型光子晶體光纖具有高非線性】9.單選題：下列關于全內反射型光子晶體光纖特性的論述，錯誤的是？

選項：

A、全內反射型光子晶體光纖對導光特性的控制可以僅依賴于結構上的調節

B、全內反射型光子晶體光纖具有無截至單模特性

C、全內反射型光子晶體光纖的模場不具有可調諧性

D、全內反射型光子晶體光纖具有色散可調特性

答案：【全內反射型光子晶體光纖的模場不具有可調諧性】10.多選題：關于全內反射型光子晶體光纖的應用，正確的說法是？

選項：

A、由于全內反射型光子晶體光纖具有高非線性，可以用于超連續譜光源的制備

B、全內反射型光子晶體光纖可以用于色散控制

C、全內反射型光子晶體光纖可以用于多芯光纖的制備

D、全內反射型光子晶體光纖可以用于制備氣體傳感器

答案：【由于全內反射型光子晶體光纖具有高非線性，可以用于超連續譜光源的制備;全內反射型光子晶體光纖可以用于色散控制;全內反射型光子晶體光纖可以用于多芯光纖的制備;全內反射型光子晶體光纖可以用于制備氣體傳感器】總復習作業11.簡述弱導光纖的線偏振模、導模、精確模的概念。

導模：能夠在光纖中傳導的一種確定模式線偏振模：在弱導光纖中，由模式的截止條件以及色散曲線可知，HEl+1,m模式與EHl-1,m模式具有相近的色散曲線。在截止時完全重合，因此兩者是近乎簡并的，且旋向相反。這兩類模式線性疊加從而使某一橫向分量歸于抵消，以使場的表述大為簡化，構成一種新的模式——線偏振模（LPlm模）。精確模：在弱導光纖中，HEl+1,m模式與EHl-1,m模式為線偏振模所對應的精確模式。作業21.如下圖所示的光纖耦合器，簡述為何從1和2端口輸入相同波長的光功率，為何無法實現合路輸出？

設該耦合器的分光比為ε(0<ε<1)，則P3=P1*(1-ε)+P2*ε=P1+ε*(P2-P1)<span="">，故無法實現合路輸出。<>作業81.如下圖所示為一X型光纖耦合器，從Input1和Input2兩端輸入相同波長的光信號，Lc為耦合長度(最短耦合周期)，求：（1）L=Lc時，若從Intput1和Input2端分別注入光功率為0dBm及3dBm，則從OutPut1和Output2端輸出光功率分別為多少？（2）L=Lc/3時，若從Intput1和Input2端分別注入光功率為0dBm及3dBm，則從OutPut1和Output2端輸出光功率分別為多少？

作業31.簡述光纖放大器的噪聲指數的定義，為什么對于理想的光纖放大器也會有3dB的信噪比劣化？

當基態粒子數完全翻轉是，噪聲最小。EDFA的噪聲指數NF≈10log10(2nsp)，而nsp=N2/(N2-N1),N2為激發態粒子數，N1為基態粒子數，當粒子都處于激發態時nsp=1，NF=3dB，噪聲系數達到極限3dB。作業71.已知一階躍折射率分布光纖的纖芯直徑為10um，數值孔徑NA=0.12，問：（1）求該光纖單模工作條件下的截止波長；（2）對于1.20um的光波傳輸多少模式？

作業91.已知待測光纖由a,b兩段光纖依次連接構成，a段光纖色散值17ps/nm/km，b段光纖色散值-85ps/nm/km，如OTDR發射的周期性矩形脈沖的寬度2ns，測得光脈沖從光纖始端返回光纖始端的時間為300μs并且沒有發現脈寬變化，已知光纖纖芯折射率n1=1.5，求a段和b段光纖的長度。b段光纖單位長度損耗是a段光纖的3倍。OTDR能測到發射光強千分之一大小的返回光能量，那么a、b段光纖的單位長度損耗分別為多少？

設a,b兩段光纖長度分別為L1,L2,單位長度損耗分別為α1,α2,色散值分別為D1,D2依題意：代入已知數據，解得：L1=25Km,L2=5Km,α1=0.375dB/Km,α2=1.125dB/Km作業41.簡述材料色散產生的機理，如果光纖工作在C波段，屬于什么色散區？長波長與短波長相比，哪種波長跑得快？（只考慮光纖的材料色散）

光纖材料的折射率隨波長非線性變化，可使信號在各波長下的群速度不同引起色散，這種色散叫做材料色散。如果光纖工作在C波段，屬于反常色散區，短波長跑得快。作業51.如下圖(a)所示的一束光脈沖，在光纖中傳輸一段距離后出現了脈沖展寬，如圖（b）。請選擇一下器件：環形器若干，不同周期的布拉格光柵，啁啾光柵，不同周期的長周期光柵，耦合器，隔離器。設計出一種方案，使脈沖能夠正常輸出。(要求：畫出結構簡易示意圖，并簡單介紹工作原理)。

注:啁啾布拉格光柵的周期由大到小變化從圖中可以看出，脈沖展寬的原因是短波長的傳播速度大于長波長的傳播速度。將脈沖經過一個周期由大到小變化的啁啾布拉格光柵，短波長會先到達光柵而后輸出，從而達到脈沖壓窄的目的另解注：FBG的的排列順序，由長周期向短周期依次變化短波長先到達后輸出，從而壓窄脈沖作業61.下圖為漸變折射率分布光纖中g(r)的曲線示意圖，通過對圖中曲線進行分析，可以得出光纖中傳輸光纖的特性。請根據上圖回答下列問題：（1）在圖中標注出該光纖的半徑，用字母a表示（2）在圖中標注出只有約束光線存在時，內散焦面的半徑最小值，用字母b表示（3）在圖中標注出泄露光線存在時，光纖中光線存在的半徑范圍，用r1、r2…rn表示根據上圖寫出只有折射光纖存在時的有效折射率的取值范圍

光纖光學期末測試題光纖光學期末測試題1.單選題：有一P/4節距自聚焦透鏡，其折射率分布遵從平方律分布。相對折射率差為0.0075，透鏡軸線折射率為1.6，透鏡半徑為300μm。另一階躍型折射率分布光纖置于透鏡端面，其芯徑2a=8μm，相對折射率差為0.005，纖芯折射率為1.45，該輸出光束在端面的束斑大小為？

選項：

A、0.112mm

B、0.222mm

C、0.323mm

D、0.5mm

答案：【0.222mm】2.單選題：有關光纖的色散曲線，下列哪一個命題是錯誤的？

選項：

A、一個模式都有自己對應的截止頻率

B、光纖歸一化頻率V越大，光纖中存在的模式越少

C、HE11模是唯一不能截止的模式

D、緊鄰HE11模的高階模是TE01、TM01、HE21模

答案：【光纖歸一化頻率V越大，光纖中存在的模式越少】3.單選題：已知V=12，則階躍型光纖中支持傳輸的模式總數近似為？

選項：

A、24

B、12

C、72

D、144

答案：【72】4.單選題：下列現象不是光纖色散造成的是？

選項：

A、光散射出光纖側面

B、隨距離的增加，信號脈沖不斷展寬

C、隨距離的增加，信號脈沖收縮變窄

D、碼間干擾

答案：【光散射出光纖側面】5.單選題：下面哪項不是光纖通信的窗口？

選項：

A、0.95um

B、1.3um

C、1.55um

D、0.85um

答案：【0.95um】6.單選題：有關弱導光纖特點說法有誤的是？

選項：

A、芯區對光場的限制較弱

B、場的橫向分量遠小于縱向分量

C、只有低階模式可以長距離傳輸

D、可以得到簡化的本征值和本征方程

答案：【場的橫向分量遠小于縱向分量】7.單選題：關于模式的基本特征錯誤的是？

選項：

A、每一個模式對應于沿光波導軸向傳播的一種電磁波

B、每一個模式對應于某一本征值并滿足全部邊界條件

C、模式具有確定的相速度、群速度和橫場分布

D、給定波導能存在的模式和外界激勵源的性質有關

答案：【給定波導能