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设计题1

请用如下器件：980/1550nm的波分复用耦 合器、2/8 Y型耦合器、光环形器、Bragg 光纤光栅、980nm半导体激光器、一段掺 铒光纤，单模光纤若干米，分别构成光纤 放大器与激光器，画出结构示意图，并简 单介绍工作原理
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选择题13

以下关于自聚焦透镜论述错误的是：
– A、0.25节距的GRIN的物方焦点在透镜入射平 面上 – B、0.25节距的GRIN，同一点离轴入射，出射 仍为平行光线 – C、0.25节距的GRIN，不同入射点的斜平行线 入射，出射位置不同； – D、自聚焦透镜的长度一般以节距来表示。
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选择题14

下列光波长不属于通常所说的光纤的三个 传输窗口是：
– A、0.85mm； – B、1.31mm； – C、1.48mm； – D、1.55mm。
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选择题15

有关G.652光纤，以下命题哪个是错误的：
《 光纤光学》复习提纲
光线理论 模式理论 光纤性能 光纤器件 光纤连接
1
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光线理论

重要概念
– 光波导、光纤分类、子午光线、数值孔径、传输 容量、传光传像特性、散焦面、广义折射率定理、 光线轨迹及特点、光线分类

重要公式
– 射线方程、散焦面半径、折射率分布、数值孔径

主模式号为14的模群中所含的精确模式总 数为：
– A、14； – B、26； – C、28； – D、7
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选择题4

通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其 主要原因是：
– A、光纤的弯曲损耗； – B、OH－吸收损耗； – C、过渡金属离子吸收； – D、瑞利散射损耗。
6
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模拟考试
一、选择题（下列各题四个备选答案中只有 一个正确答案，请将其代号写在题干前面 的括号内。每小题1.5分，共30分） 二、简答题（每小题5分，共20分） 三、设计题（每小题10分，共20分） 四、计算题 (共30分)
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重要公式
– 波导场方程、截止与远离截止条件、单模工作 条件、模式数目、归一化工作频率、模群精确 模式数目。
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光纤性能

重要概念
– 损耗机理、光通信窗口、色散机理、色散补偿、 损耗测试的三种方法（后向散射法OTDR）、 不同型号的通信光纤性能。

重要公式
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选择题18

有关光纤光栅的命题，哪一个是不对的：
– A、光纤光栅的理论基础是模式耦合理论； – B、长周期光纤光栅可应用于OADM中； – C、长周期光纤光栅可用作EDFA的增益均衡； – D、Bragg光纤光栅可应用于光纤激光器中。
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选择题10

下列光纤的色散，由小到大的排列次序为：
– A、多模的GIOF、多模SIOF、单模光纤； – B、多模SIOF、多模的GIOF、单模光纤； – C、单模光纤、多模的GIOF、多模SIOF； – D、多模SIOF、单模光纤、多模的GIOF
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选择题11

以下那一种是非零色散位移光纤：
– A、G．655光纤； – B、G．653光纤； – C、G．652光纤； – D、G．651光纤。
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选择题12

有关光纤中的色散论述错误的是：
– A、色散的存在使光纤通信系统的传输速率降 低、传输容量变小； – B、色散位移的目的是使零色散波长与最低损 耗波长一致； – C、正色散的光纤使光脉冲展宽，而负色散的 光纤使光脉冲压缩，所以，负色散的光纤也成 为色散补偿光纤； – D、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
设计题2

有一卷大约几十公里长的光纤需要测量其 长度，现有一段100米可以测试的光纤与需 测量的光纤具有相同的参数，试设计测量 方法用以测量光纤长度 。
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计算题1
某光纤出现故障，用OTDR仪表进行测量。 OTDR发射的周期性矩形脉冲的宽度10ns，测得 光脉冲从光纤始端返回光纤始端的时间为3μs， 已知光纤纤芯折射率n1=1.5， （1）问此光纤故障点距始端距离有多长？ （2）该OTDR判断故障点的误差为多少？ （3）若OTDR能测的损耗范围为32dB,想用它测试 78 km的光缆线路，光缆的衰减系数为0.3 dB／ km，问OTDR能否看到末端的衰减曲线？

重要公式
– 准直透镜输出光束半径和发散角、耦合器分支 功率计算、不同耦合比对应的最小耦合长度、 光纤光栅中心波长。
5
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光纤连接与耦合

重要概念
– 光纤连接损耗来源、光纤连接损耗特点、透镜 耦合系统、光束变换特性、有源对准（局部损 耗法）。

重要公式
– 端面反射损耗计算、模场失配损耗计算、朗伯 光源耦合损耗计算、半导体激光器耦合效率计 算。

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计算题2

某抛物线分布光纤，n1=1.5，Δ=0.001，纤 芯直径2a=50μm，当用波长λ0=0.85μm的 光激励时，试求： （1）光纤的最大数值孔 径；（2）光纤的截止波长；（3）基模的 模场半径；（4）模式总数。
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选择题6

光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其 中不可能消除的因素是：
– A、弯曲损耗； – B、OH－吸收； – C、过度金属离子吸收； – D、瑞利散射
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选择题7

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
选择题16

标准单模光纤纤芯直径一般为：
– A、10mm – B、10 nm – C、80 mm – D、100 nm
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选择题17

关于光纤连接损耗，以下那一种说法是错 误的：
– A、光纤间的连接损耗与光的传输方向无关； – B、对于单模光纤，模场半径的不匹配是光纤 损耗主要因素； – C、通过充以折射率匹配液，可大大降低光纤 端面间菲涅尔反射损耗； – D、多模光纤的连接损耗可用几何光学进行分 析计算。
2
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模式理论

重要概念
– 模式定义及性质、模式分类及场分布特点、模 式简并、线偏振模、主模、分离变量法、传播 常数、导模截止与远离截止、基模场分布函数、 基模偏振特性、色散曲线分析、模式确定及数 目分析、导模光斑分布图、模式输出特性、 WKB近似方法思路
33 孙琪真：光纤光学 华中科技大学· 光电子工程系
复习与思考(2)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 子午光线的主要特征是什么? 推导SIOF数值孔径表达式; GIOF的数值孔径有何不同? 为什么GIOF又称为“折射型”光纤？ GIOF中光线角向运动有何特点？ 分别说明约束光线、隧道光线和折射光线的特点。 分别说明导模、漏模和辐射模的场分布特点。 简述三种光线与三类模式的对应关系。 说明传播常数b有何物理意义。 说明V、U、W的物理意义。 在什么条件下可以唯一确定光纤中的模式？
选择题1

有关光纤中传输的模式，下列哪一个命题是 错误的？
– A ：对于结构参数给定的光纤，其中传输的模式 是唯一确定的； – 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模是唯一不能截止的模式。
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选择题5

线偏振模的模斑为：
– A、径向亮斑数为2m，角向亮斑数为 l，而且 中心为暗； – B、径向亮斑数为m，角向亮斑数为2l，而且 中心为暗； – C、径向亮斑数为2l，角向亮斑数为m，而且中 心为亮； – D、径向亮斑数为l，角向亮斑数为2m，而且中 心为亮。
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选择题9

数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列 哪些命题是错误的？
– A、NA越大，光纤的收光能力越大； – B、NA越大，光纤的收光角越大； – C、NA越大，光源与光纤的耦合效率越高； – D、NA越大，多模光纤的模式色散越小。
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– A、工作在1310nm波长时，损耗是通信容量的 主要限制因素； – B、工作在1550nm波长时，色散是通信容量的 主要限制因素； – C、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； – D、工作在850nm波长时，损耗与色散均是通 信容量的主要限制因素；