第一章 导论
一. 填空
1. 光纤通信的通信窗口波长范围为( )。
2. 光纤通信是以( )为载频,以( )为传输介质的通信方式。 3. 光纤通信的最低损耗波长是( ),零色散波长是( )。 二. 选择题(有一个或者多个答案) 1. 目前光纤通信常用的窗口有()。
A、 0.85 μm B、 2 μm C、1.31 μm D、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有()。
A、 LED B、 LD C、PCM D、PDH
3. 光纤通信是以光波为载波,以()为传播介质的通信方式。 A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线 三. 简答题
1. 光纤通信主要有哪些优点?
2. 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大?
参考答案
一、1、0.7~1.7μm 2、光波 光纤 3、1.55μm 1.31μm 二、1、ACD 2、AB 3、C 三、
1、通信容量大,中继距离长,保密性能好,抗电磁干扰,体积小、重量轻、便于施工和维护,价格低 廉。
2、光纤通信的载波是光波,电缆通信的载波是电波。虽然光波和电波都是电磁波,但频率差别很大。
光纤通信用的近红外光(波长约1μm)的频率(约300THz)比电波(波长为0.1m~1mm)的频率(3~
300GHz)高三个数量级以上。载波频率越高,频带宽度越宽,因此信息传输容量越大。
第二章 光纤与光缆
一、填空
1.单模光纤中不存在()色散,仅存在()色散,具体来讲,可分为()和()。
2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于()阶电极化率,它是引起()、()和()等现象的原因。
3、光缆大体上都是由()、()和()三部分组成的。
4、散射损耗与()及()有关。
5、允许单模传输的最小波长称为()。
6、数值孔径(NA)越大,光纤接收光线的能力就越(),光纤与光源之间的耦合效率就越()。
二、选择(一个或多个答案)
1、从横截面上看,光纤基本上由3部分组成:()、()、()。
A、折射率较高的芯区 B、折射率较低的包层
C、折射率较低的涂层 D、外面的涂层
E、外面的包层
2、单模光纤只能传输一个模式,即(),称为光纤的基模。
A、HE00模 B、HE11模
C、HE10模 D、HE01模
3、限制光纤传输容量(BL积)的两个基本因素是()和()。
A、光纤色散 B、光纤折射
C、光纤衰减 D、光纤损耗
4、脉冲沿光纤的传输演变规律依赖于β2和β3的相对大小,而且它们又依赖于()、()的相对偏
移程度。
A、中心波长λ B、工作波长λ
C、零色散波长 λ0 D、零损耗波长λ0
三、简答
1. 单模光纤中出现双折射现象的原因是什么?
2. 什么是光纤的色散?分析多模光纤和单模光纤的色散机理。 四、计算
1、一段30km长的光纤线路,其损耗为0.5dB/km。
(1)如果在接收端保持0.3μW的接收光功率,则发送端的功率至少为多少?
(2)如果光纤的损耗变为0.25dB/km,则所需的输入光功率又为多少?
2、均匀光纤,若n1=1.5,λ0=1.3μm,试计算:
(1)若Δ=0.25,为了保证单模传输,其纤芯半径应取多大? (2)若取a=5μm,为了保证单模传输,Δ应取多大?
参考答案
一、填空
1、模间 模内 材料色散 波导色散
2、三 三次谐波 四波混频 非线性折射 自相位调制
3、缆芯 加强元件 护层
4、光纤材料 光纤中的结构缺陷
5、截止波长
6、强 高
二、选择 1、ABD 2、B 3、AD 4、BC
三、简答
1、正交偏振的简并特性,只对具有均匀直径的理想圆柱形纤芯的光纤才能保持。实际光纤的纤芯形状
沿光纤长度难免出现变化,光纤也可能受非均匀应力而使圆柱对称性受到破坏。这些因素使光纤正交
偏振的简并特性遭到破坏,使光纤呈现双折射现象。
2、色散是在光纤中传输的光信号,由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。它包括
模式色散、材料色散和波导色散。
多模光纤的色散是模式色散、材料色散和波导色散的总和,在多模光纤中,光以不同模式传播,
高阶的模式传输较长的距离也就比低级的模式较晚到达接收器端,也就是说不同的模式有不
同的群速
度,从而导致脉冲的展宽。而单模光纤的色散只有材料色散和波导色散,材料色散和波导色散总称为
色度色散,它是时间延迟随波长变化的结果。 四、计算 1、(1)Pmin=9.49μW (2)Pmin=1.69μW 2、(1)a≤0.47μm
2)Δ≤0.0022 (