光纤光学练习题
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）
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、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。
2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关，问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关：
A、入射光源的光功率；
B、入射介质的折射率；
C、光的入射角；
D、入射点的位置。
3 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
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。
5 线偏振模的模斑为：
A、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗；
B、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗；
C、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮；
D、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮。
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
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
A、0.14dB/km；
B、0.71dB/km；
C、0.64dB/km；
D、0.32dB/km。
8 对于1330nm的单模光纤，当入射光中心波长为1550nm，光谱宽度为10nm时，不可能存在的色散是哪一个？
A、模间色散；
B、材料色散；
C、波导色散；
D、偏振模色散。
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。
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
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。
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。
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。
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、0.85μm；
B、1.31μm；
C、1.48μm；
D、1.55μm。
15 有关G.652光纤，以下命题哪个是错误的：
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；
16 标准单模光纤纤芯直径一般为：
A、10μm
B、10 nm
C、80 μm
D、100 nm
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。
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。
19 光时域反射仪（OTDR）不能够完成的功能有：
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。
20 以下命题哪个是错误的：
A、掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺少的；
B、EDFA与掺铒光纤激光器的工作机理均为受激辐射；
C、EDFA的增益与泵浦功率大小有关；
D、EDFA的增益与信号光功率大小无关。
二、简答题（每小题5分，共20分）
1、简述光纤中包层存在的必要性。
答：1、与纤芯共同组成光波导，限制光在纤芯内传输。2、保护纤芯。
2、简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。
答：当W趋向0时，场在包层中不衰减，导模转化为辐射模，对应于导模截止。
当W趋向无穷大时，场在包层中不存在，导模场的约束最强，对应于导模远离截止。
3、应用已有的《光纤光学》知识，提高光纤通信容量，应如何完善光纤？
答：可从降低光纤色散的角度分析。
4、画出偏振无关隔离器的结构图，并简述其工作原理。
答：
光正向传输时，经偏振分光镜分成两束光，两束光经YIG和互易旋光片后，偏振方向如上图所示，径偏振分光镜合束输出。
光反向传输时，由于YIG的非互易性，反响传输的光无法在输出口合束，因而光的损耗大，无法通过。
三、设计题（每小题10分，共20分）
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。
答：1）EDFA：
工作原理：输入信号与泵浦光在WDM中复用，光信号经EDF介质放大，从3输出，两个环行器起到隔离的作用，以提高EDFA的工作性能。
2）光纤环行器
结构如下图所示：
980nm的泵浦光激发基态电子产生自发辐射，在EDF中激发新的辐射，经由环行器，由光纤光栅选定波长由3端口输出。激光波长与泵浦波长由wdm复用继续在EDF中作用，在2/8Y型耦合器，8份继续增益，2份输出。
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，试设计三种测量方法用以测量光纤长度。
答：1）切断法测损耗求长度：
(1)某一光功率的光源注入待测光纤，测其输出光功率Pout1
(2)在距待测光纤入射处2m处切断，测其Pout2
（3）由损耗定义：
Pout1=2.LPin
Pout2=2.2Pin
所以，L=2.Pout1/Pout2(m)
2)背向散射法
3）用相同的光源分别输入100米和待测光纤，光源脉宽已知，分别测得两端光纤输出脉冲展宽值
,由于两光纤的色散相等，由，得L2，为光源线宽度。
四、计算题(共30分)
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？
解：1）由L=Ct/（2n）=3*108*3*10-6/（2*1.5）=300m
2）ΔL=CΔt/（2n）=+1m
3）经总的路程损耗为：0.3dB/km*78*2=46.8dB>32dB
所以OTDR不能看到末端衰减的曲线。
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。
1）GIOF中的局部数值孔径为
当r=0时，
2)抛物线型：
3)基模模场半径：
4）V=12.38,模数M=38
3、如下图所示为X－型光纤耦合器，工作波长为1.55 m。若仅由Input1端口注入光功率，从Output1和Output 2端口输出的分别为注入光功率的75％和25％。耦合器的耦合系数为：，求：（1）在上述耦合分光比下，耦合器的最小耦合长度；（2）若仅从Output1端口注入0dBm光功率，则从Input1和Input 2端口分别输出多少光功率；（3）假设从Input1注入0dBm光功率，Input2输入－3dBm光功率时，分别从Output1和Output2输出多少光功率？
解：1）由分光比75%：25%=3：1
从“1”耦合到“2”的光功率为sin2（kL）=（1-cos（2kL））/2=1/4
所以cos（2kL）=1/2，所以，2kL=pi/3+2kpi,k=0,+1,-1
最小耦合长度L=pi/(3.2k)=0.052cm
2)x型耦合器有对称型，从output1进入，耦合到input2的为sin2（kL）为1/4，进入input1的有3/4，所以input2输出为1/4mw，input1为3/4mw。
或P01=0dbm=1mw，Pin1=Po1 cos2（kL）=0.75mw=-1.25dBm
Pin2=Po1 sin2（kL）=0.25mw=-6dBm
3)Pin1=1mw,Pin2=0.5mw,Po1=Pin1 cos2（kL）+Pin2 sin2（kL）=0.875mw=-0.58 dBm
Po2=Pin1 sin2（kL）+Pin2 cos2（kL）=-2.04 dBm
4、光纤中的基模能否被截止，为什么？
答：不能。因为光纤半径不可能为0，入射波长也不可能为无穷大。
四、计算题（要求写出主要计算步骤及结果。共32分）
1、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：（共10分）
（1）包层折射率n2=？
（2）光纤的数值孔径NA=？
解：（1）纤芯与包层的相对折射率差
n2 = 1.4985
（2）光纤的数值孔径
2、一光信号在光纤中传播了5000m，功率损耗了85%，该光纤的损耗为多少dB/km？（共5分）解：1．65dB/km
3、均匀光纤纤芯折射率n1=1.5，工作波长λ0=1.3μm，芯径2a=10μm，若要保证单模传输，则对相对折射率差Δ有何要求？（共8分）
解：<0.0022
4、一石英光纤，其折射率分布如下：
纵向传播常数与归一化频率如下图所示，试计算：（1）该光纤的截止波长；（2）若该光纤工作波长为1 m，将支持哪些模式传输；在忽略模式相互间的作用和光纤总色散的情况下，试分析这些模式在光纤中传输时的先后次序。（9分）
解：（1）该光纤的截止波长为1.379um。
（2）V=3.31584，有HE11，HE21，TE01，TM01模式。
模式在光纤中传输时的先后次序为：跑的最快的为HE11，另外三个模式简并，跑得速度比HE11慢。
五、分析题（16分）
1、从麦克斯韦方程出发，试分析SIOF光纤中模场的求解过程。（10分）
答：分析思路：从麦克斯韦方程经过三次变量分离——得到波导场方程——建立数学模型，在圆柱坐标系下讨论——
电磁场的纵向分量满足波导场方程——变量分离，得到贝塞尔方程——根据贝塞尔函数特征，结合光纤中纤芯与包层中
光场传输特征——得到纵向场的函数表达式——结合纵横关系式——得到其他场分量的数学表达式。
2、试分析SIOF光纤中各种模式的本征值方程的推导过程。（6分）
答：分析思路：TE和TM模式的本征值方程的推导过程可根据边界条件，并结合模式的场分量的特征，得到其本征值方程。
对于HE和EH模式，可根据q参数，得到他们的本征值方程。
六、论述题（共10分）
简述光纤应如何发展以适应高速大容量光通信系统要求。
答：分析思路：从降低色散、损耗等角度进行论述。
1、什么是光的全反射现象？
答：当光从折射率高的介质向折射率低的介质行进时，折射光的前进方向将向靠近界面侧偏转。因此，若增大入射角，使入射角增大到某一值时，折射光将与界面相平行，此时的入射角称之为临界角。当入射角大于临界角时，折射光消失，入射光在界面处全部被反射，这种现象叫作全反射。
关于光的全反射，是从高折射率的介质向低折射率介质入射时才能发生的一种现象。
2、光在光纤中是怎样传播的？
答：光纤的结构为介质圆柱体，由纤芯和包层组成。纤芯区域完成光信号的传输；包层是为了将光封闭在纤芯内并保护纤芯，增加光纤的机械强度。目前通信光纤中纤芯与包层主题材料都是石英，但两区域中掺杂情况不同，因此折射率也不同。
3、什么是光纤中的传输模式？
答：让我们考虑一下两束波产生的干涉情况。如若这两束波的相位一致，则这两个波将相互加强，就可以一直传播下去；如若这两束波的相位不一致，则它们将彼此削弱直至最后消失。波的相位是否一致。这是由波束入射至包层壁的角度决定的。只有以某些特定角度入射于包层壁的波才能相互得到加强，继续传播至远方。也就是说，当光线入射至包层壁时，只有光线与包层壁的角度为某些特定值的光波才不会被削弱而形成传输波组，将此称为传输模。依据光线与包层壁间的夹角由小至大，分别称为0次模，1次模，2次模......
4、光纤具有哪些参数？
答：光纤的参数有：1、相对折射率差2、收光角3、数值孔径4、折射率分布系数5、结构参数包括：芯径、外径、纤芯不圆率、外径不圆率
5、140Mb/s单模光纤通信系统的线路为5B6B码，工作于1.31μm，光源线宽5nm，光纤色散系数3ps/km.nm，试计算其最大中继距离。
答：最大传输距离可按下式计算：
L=0.325*106/|D|*Δλ*f0
其最大中继距离可达128km以上。
6、光纤通信系统的发射光功率为0.1mw，工作速率为100Mb/s，工作于1.31μm，光纤损耗系数为1dB/km，光纤两端的连接器损耗各为1dB，光纤每隔2km的接合损耗为0.2dB，接收机灵敏度为100nw。试计算其最大传输距离。
7、为什么（9.1）式不能简单地用来描述多模光纤中的衰减？
答案：因为在多模光纤中传输着大量的模式，各种模式是光功率的携带者，总的光功率是被分配在各传输模式之中的。不同模式的衰减不同，其损耗系数a也不同，由于模式耦合，将使光纤a随传输长度z而变化。因此不能简单用（9.1）式表示。
8、什么是多模光纤的稳态损耗系数？试写出它的表示式，和它成立条件。
答：光纤中模式分布稳定时的损耗系数为稳态损耗系数。其表达式为（9.6）式。其成立条件必须使L1>Lc
9、什么是光合波器、光分波器？
答：光合波器、光分波器是用在波分复用等传输方式中的无源器。它们可以将不同波长的多个光信号合并在一起一根光纤中传输，将经一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开。前者称为光合波器，后者称为光分波器。
10、光时域反射计中为什么要进行平均化处理？
答：由于光时域反射计所测量的背向散射光非常微弱，如果不对检测到的返回信号进行求平均的处理，即便是在相同的测试条件下测量相同的光纤，也不可能得到相同的测试结果。这是因为背向散射光信号受到光时域反射计
中PAD散粒噪声、前置放大器热噪声等测量系统所产生的噪声影响所致。为了能从被噪声所淹没的信号中检测出被测光纤特性的信息，需对光纤上某一点的背向散射光信号作多次测量，取其数据的平均值作为测定值，这就是平均化处理。
一．选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个或多个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。答案选错或未选全者，该题不得分。每小题2分，共16分）
1．光纤通信的三个工作窗口中，对于常规光纤，最低损耗窗口是______
A、0.85μm
B、1.31μm
C、1.40μm
D、1.55μm
2．常规单模光纤的三个工作窗口是_______
A、0.85μm
B、1.31μm
C、1.40μm
D、1.55μm
3．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
4．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益越高
D NA越大，多模光纤的模式色散越小
5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______
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
6．单模光纤不存在以下哪几种色散?______
A、模式色散
B、材料色散
C、波导色散
D、偏振模色散
7．谱宽为4nm的光脉冲，在某单模光纤中传输50km后，脉冲在时域上展宽3000ps，该光纤总色散系数为多少？______
A、60ps/nm. km dBm
B、15 ps/nm. km
C、750 ps/nm. Km
D、2800 ps/nm. km
8．某阶跃多模光纤纤芯与包层折射率分别为n1=1.6，n2=1.584，该光纤每公里因模式色散所引起的最大时延差Δτm 为多少ns/km？_______
A、68
B、40
C、53.3
D、23
9．某阶跃多模光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm，芯径2a=50μm，该光纤中模数量M为多少？________
A、768
B、400
C、532
D、123
10．相干光波必须满足的条件包括______
A、相干光波的频率必须相同
B、相干光波的相位差必须恒定
C、相干光波的振动方向必须一致
D、必须在相干长度以内
一．填空题（共17分）
1．光纤由、、三层构成，其中一般由高损耗的材料制成，起到保护光纤的作用。
2．当光纤芯径时，可将光波近似看成一根根光线，采用几何光学方法分析光波在光纤中的传播特性。光纤的数值孔径NA ，其收光能力越强。
3．光纤的色散主要有、、三种形式。
4．单模光纤的芯径比多模光纤的芯径。对于相同材料、相同折射率差的多模光纤，芯径越细，模式数目越。
5．光纤中导模传播常数β的取值范围为。弱导光纤的弱导条件为。
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分，共10分）
1．有关光纤中传输的模式，下列哪一个命题是错误的？是______
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、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
2．光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关，问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关_______
A、入射光源的光功率
B、入射介质的折射率
C、光的入射角
D、入射点的位置
3．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
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
5．有关光纤的色散曲线，下列哪一个命题是错误的______
A、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗
B、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗
C、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮
D、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮
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
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______
A、0.14dB/km
B、0.71dB/km
C、0.64dB/km
D、0.32dB/km
8．对于1330nm的单模光纤，当入射光中心波长为1550nm，光谱宽度为10nm时，不可能存在的色散是_______
A、模间色散
B、材料色散
C、波导色散
D、偏振模色散
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
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
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分，共10分）
1．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
2．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
3．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
4．下列光波长不属于通常所说的光纤的三个传输窗口是______
A、0.85μm
B、1.31μm
C、1.48μm
D、1.55μm
5．有关G.652光纤，以下命题哪个是错误的________
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
6．标准单模光纤纤芯直径一般为______
A、10μm
B、10 nm
C、80 μm D 100、nm
7．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
8．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
9．光时域反射仪（OTDR）不能够完成的功能有________
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
10．以下命题哪个是错误的______
A、掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺少的
B、EDFA与掺铒光纤激光器的工作机理均为受激辐射
C、EDFA的增益与泵浦功率大小有关
D、EDFA的增益与信号光功率大小无关
1．下列哪个不是光纤通信的工作窗口______
A、0.85μm
B、1.31μm
C、1.40μm
D、1.55μm
2．与IM-DD系统相比,下列哪个不是相干光通信的优点_______
A、可使用多种调制技术
B、光接收机灵敏度高，中继距离长
C、可充分利用光纤的低损耗波谱,增加通信容量
D、对光载波的相干性要求高
3．发展中的第四代光通信是指_______
A、短波长光通信
B、长波长1.31μm的多模光纤和单模光纤通信系统
C、长波长1.55μm单模光纤通信
D、相干光通信
4．一张普通纸的厚度是0.003cm,与直径为50μm的圆柱光纤比较，前者是后者的________
A、0.06倍
B、0.6倍
C、6倍
D、60倍
5．在光纤通信三个窗口中,对于常规光纤，零色散窗口是______
A、0.85μm
B、1.31μm
C、1.40μm
D、1.55μm
6．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
7．有关光纤的色散曲线，下列哪个命题是错误的______
A、一个模式都有自己对应的截止频率
B、光纤归一化频率越大,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
8．某单模光纤损耗系数为0.3dB/km，入纤功率为3dBm，传输10km后，输出功率为_______
A、2.7dBm
B、3dBm
C、1.3dBm
D、0dBm
9．光纤的宽带与传输码流脉冲展宽之间的关系是：________
A、脉冲展宽越宽，光纤带宽越宽
B、脉冲展宽越宽，光纤带宽越窄
C、脉冲展宽与光纤带宽没有关系
D、光纤带宽随脉冲展宽增大先变大后变小
10．光纤线路富余度一般取值为______
A、0.5dB
B、1dB
C、1.5dB
D、10dB
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分，共10分）
1．光接收机灵敏度与传输距离的关系是______
A 光接收机灵敏度随传输距离的增加而变高
B 传输距离增大，灵敏度先变低后变高
C 传输距离增大，灵敏度先变高后变低
D 光接收机灵敏度随传输距离的增加而变低
2．信号的码率，光纤带宽，传输距离三者的关系为_______
A 传输距离主要受光纤带宽的限制
B 码率高到一定程度时，传输距离将急剧下降
C 三者无明确关系
D 以上都不对
3．在光时域仪测量光纤损耗的波形中，“初始脉冲”是由什么因素引起的_______
A 沿光纤反向传播受到光纤的损耗引起的
B 接头处的光功率损耗引起的
C 光纤端面的菲涅尔反射引起的
D 光纤缺陷或光纤断裂引起的
4．下列哪个不是光纤色散的测量方法________
A、窄脉冲法
B、频谱分析法
C、近场扫描法
D、扫描调制法
5．单模光纤中，在截止波长附近，不能激发的模式是______
A、LP01
B、LP11
C、LP02
D、LP12
6．单模光纤中不存在的色散是______
A、模式色散
B、材料色散
C、波导色散
D、偏振模色散
7．下列哪些不属于扩大光纤通信容量的途径______
A、多配置光纤
B、相干光通信，光孤子技术 C 、DWDM D、改变光波波长
8．与IM-DD系统相比，相干光通信的优点不包括_______
A、可使用多种调制技术
B、光接收机灵敏度高，中继距离长
C、可充分利用光纤的低损耗波谱，增加通信容量
D、对光载波的相干性要求高
9．全光网的优点是________
A、充分利用光纤巨大带宽
B、避免光-电-光转换带来的经济性、可靠性问题
C、避免电子学瓶颈
D、以上都是
10．对光发射机，本征光源的稳定度的范围是______
A、小于10MHz
B、大于5MHz
C、小于100MHz
D、大于100MHz
二．计算题（要求写出主要计算步骤及结果。共35分）
1．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：（共10分）
（1）包层折射率n2=？
（2）光纤的数值孔径NA=？
2．一光信号在光纤中传播了5000m，功率损耗了85%，该光纤的损耗为多少dB/km？（共5分）
3.均匀光纤纤芯折射率n1=1.5，工作波长λ0=1.3μm，芯径2a=10μm，若要保证单模传输，则对相对折射率差Δ有何要求？（共8分）
4. 一石英光纤，其折射率分布如下：
纵向传播常数与归一化频率如下图所示，试计算：（1）该光纤的截止波长；（2）若该光纤工作波长为1?m，将支持哪些模式传输；在忽略模式相互间的作用和光纤总色散的情况下，试分析这些模式在光纤中传输时的先后次序。（12分）
一．简答题（每小题5分，共20分）
1．简述光纤中包层存在的必要性。
2．简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。
3．应用已有的《光纤光学》知识，提高光纤通信容量，应如何完善光纤？
4．画出偏振无关隔离器的结构图，并简述其工作原理。
二．设计题（每小题10分，共20分）
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。
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，试设计三种测量方法用以测量光纤长度。
三．计算题(共30分)
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？
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。
答案
试卷一
1.A
2.A
3.B
4.B
5.B
6.D
7.A
8.A
9.D 10.C 11.A 12.C 13.C 14.C 15.C 16.A 17.A 18.B 19.B
20.D
客观题一
1.D
2.ABD
3.D
4.D
5.B
6.A
7.B
8.C
9.A 10.ABCD
客观题二
1.纤芯
2.包层
3.套层
4. 套层
5.远大于工作波长
6.大
7.模式色散
8.材料色散
9.波导色散10.细11.少12.n2k0<β13. n1≈n2
客观题三
1.A
2.A
3.B
4.B
5.B
6.D
7.A
8.A
9.D 10.C
客观题四
1.A
2.C
3.C
4.C
5.C
6.A
7.A
8.B
9.B 10.D
客观题五
1.C
2.D
3.D
4.B
5.B
6.D
7.B
8.D
9.B 10.A
客观题六
1.D
2.B
3.C
4.C
5.A
6.A
7.D
8.D
9.D 10.A
主观题一
1、简述光有源器件与无源器件的定义？
答：光有源器件：需要外加能源驱动才能工作的器件；
光无源器件：无需外加能源驱动即能工作，通过本身的结构特性即能实现某些光学功能的器件。
2、某种光纤的截止波长为1.5um，请问当入射波长为1.3um和1.65um时，光纤里传输的是单模还是多模？答：入射波长为1.3um和1.65um时分别传输的是单模与多模。
3、画出LP4，5模式的模斑图
4、光纤中的基模能否被截止，为什么？
答：不能。因为光纤半径不可能为0，入射波长也不可能为无穷大。
5、为什么现代通信中的传输手段大量使用光缆而不使用金属电缆？
答：光纤光缆与金属电缆相比有如下优点：1、损耗低2、频带宽3、线径细4、重量轻。由上可见，光缆必将代替以往使用的金属电缆，并且目前就已广泛地应用于各种传输线路中。
6、光具有什么性质？
答：光有如下三大性质：
1）直线传播性在同一种介质中，光总是沿着直线前进；
2）反射性在不同介质的交界面上，一部分入射光要产生反射；
3）折射性在不同介质的交界面上，没有产生反射的入射光继续前进而产生折射，行进方向发生改变。
1、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：（共10分）（1）包层折射率n2=？（2）光纤的数值孔径NA=？
解：（1）纤芯与包层的相对折射率差
n2 = 1.4985 （2分）
（2）光纤的数值孔径（2分）
2、一光信号在光纤中传播了5000m，功率损耗了85%，该光纤的损耗为多少dB/km？（共5分）
解：1．65dB/km
3、均匀光纤纤芯折射率n1=1.5，工作波长λ0=1.3μm，芯径2a=10μm，若要保证单模传输，则对相对折射率差Δ
有何要求？（共8分）
解：<0.0022
4、解：（1）该光纤的截止波长为1.379um。
（2）V=3.31584，有HE11，HE21，TE01，TM01模式。
模式在光纤中传输时的先后次序为：跑的最快的为HE11，另外三个模式简并，跑得速度比HE11慢。
主观题二
简答题（每小题5分，共20分）
1、简述光纤中包层存在的必要性。
答：1、与纤芯共同组成光波导，限制光在纤芯内传输。2、保护纤芯。
2、简述光纤中导模截止和远离截止条件的物理意义。
答：当W趋向0时，场在包层中不衰减，导模转化为辐射模，对应于导模截止。
当W趋向无穷大时，场在包层中不存在，导模场的约束最强，对应于导模远离截止。
3、应用已有的《光纤光学》知识，提高光纤通信容量，应如何完善光纤？
答：可从降低光纤色散的角度分析。
四、计算题(共30分)
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？
解：1）由L=Ct/（2n）=3*108*3*10-6/（2*1.5）=300m
2）ΔL=CΔt/（2n）=+1m
3）经总的路程损耗为：0.3dB/km*78*2=46.8dB>32dB
所以OTDR不能看到末端衰减的曲线。
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。
1）GIOF中的局部数值孔径为
当r=0时，
2)抛物线型：
3)基模模场半径：
4）V=12.38,模数M=38
【实验报告】近代物理实验教程的实验报告
近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊！我以为自己还有很多时间，只是当一个睁眼闭眼的瞬间，一个学期都快结束了，现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，本学期从第二周开设了近代物理实验课程，在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程，回顾这一学期的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验，以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶，激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验，后来由于时间关系做了七个实验，我做的七个实验分别是：光纤通讯，光学多道与氢氘，法拉第效应，液晶物性，非线性电路与混沌，高温超导，塞满效应，下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍： 一、光纤通讯：本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究（包括对光纤耦合效率的测量，光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算），了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况，模拟语电话光通信， 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚，本试验在操作上并不是很困难，很易于实现，易于成功。
二、光学多道与氢氘：本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点，并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长，并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量，得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图，计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化，建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应：本实验中，我们首先对磁场进行了均匀性测定，进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系，利用磁场和励磁电流之间的线性关系，用电流表征磁场的大小；再利用磁光调制器和示波器，采用倍频法找出ZF6、MR3－2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系，并计算费尔德常数；最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光，验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性：本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角，电光响应曲线和响应时间的测量，以及对液晶光栅的观察分析，了解液晶在外电场的作用下的变化，以及引起的液晶盒光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响，在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值，得到液晶盒扭曲角的大小为125度；测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象，在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线，求得了阈值电压、饱
大学物理波动光学题库及标准答案
大学物理波动光学题库及答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π． ［ ］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ ］ 6、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． ［ ］ 7、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②
光纤通信 期末考试试卷(含答案)
2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（ PIN光电二极管）、（雪崩光电二极管）。 6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的( 受激辐射 )强于( 受激吸收 )，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。 7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大 )，可传输的导波模数量就越多。 9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。 12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。 14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。 15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。 二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，8-10：多选题） 4、CCITT于（）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（）nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（）。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）；
光纤通信课后习题参考答案邓大鹏
光纤通信课后习题答案 第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候出现的？其损耗是多少？ 答：第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。 中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？ 答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。 第二章 光纤和光缆 1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？ 答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。 2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？ 答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T 关于光纤类型的建议，可以将光纤分为G.651光纤（渐变型多模光纤）、G .652光纤（常规单模光纤）、G .653光纤（色散位移光纤）、G.654光纤（截止波长光纤）和G.655（非零色散位移光纤）光纤；按套塑（二次涂覆层）可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 （2）阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1 ?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥
()光学题库及答案
光学试题库计算题 12401已知折射光线和反射光线成900角如果空气中的入射角为600求光在该介质中的速度。14402在水塘下深h处有一捕鱼灯泡如果水面是平静的水的折射率为n则从水面上能够看到的 圆形亮斑的半径为多少14403把一个点光源放在湖水面上h处试求直接从水面逸出的光能的百分比 忽略水和吸收和表面透镜损失。 23401平行平面玻璃板的折射率为厚度为板的下方有一物点P P到板的下表面的距离为,观察者透过玻璃板在P的正上方看到P的像求像的位置。 23402一平面平行玻璃板的折射率为n厚度为d点光源Q发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'光线穿过上表面后在下表面反射再从上表面出射的光线成像于'。求'和'间的距离。 23403来自一透镜的光线正朝着P点会聚如图 所示要在P '点成像必须如图插入折射率n=的玻璃片. 求玻璃片的厚度.已知=2mm . 23404容器内有两种液体深度分别为和折射率分别为和液面外空 气的折射率为试计算容器底到液面的像似深度。 23405一层水n=浮在一层乙醇n=之上水层厚度3cm乙醇厚5cm从正方向看水槽的底好象在水面下多远 24401玻璃棱镜的折射率n=如果光线在一工作面垂直入射若要求棱镜的另一侧无光线折射时所需棱镜的最小顶角为多大24402一个顶角为300的三棱镜光线垂直于顶角的一个边入射而从顶角的另一边出射其方向偏转300 求其三棱镜的折射率。 24404有一玻璃三棱镜顶角为折射率为n欲使一条光线由棱镜的一个面进入而沿另一个界面射出此光线的入射角最小为多少24405玻璃棱镜的折射棱角A为60对某一波长的光的折射率为现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中试问当平行光束通过棱镜时其最小偏向角是多少
光纤通信期末考试题
一、填空题（每空1分，共30分） （1）在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和色散的制约。 （2）色散的常用单位是 ps/(nm.km) ， G.652光纤的中文名称是标准单模，它的0色散点在1.31微米附近。 （3）光子的能量与其频率的关系为 :E P = hf 。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅___频率_____ _相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。 （4）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分____固定__衰减器和__可变__衰减器两种。 （5）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有光电型光中继器和全光型光中继器。 （6）光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声、量子噪声、热噪声和放大器噪声等。受激辐射自发辐射（12）（13） （7）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为 1.51μm。 （8）SDH中，当具有一定频差的输入信息装入C－4时要经过码速调整，利用其中的调整控制比特来控制相应的调整机会比特比特是作为信息比特，还是填充比特。 （9）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流升高，输出光功率会降低。 （10）WDM系统可以分为集成式系统和开放式系统两大类，其中开放式系统要求终端具有标准的光波长和满足长距离传输的光源。 （11）对于SDH的复用映射单元中的容器，我国采用了三种分别是：C－12、C3和C－4。 （12）数字光纤传输系统的两种传输体制为PDH 和SDH 。 二、选择题 2、在激光器中，光的放大是通过（ A ） Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的 Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的 3、STM-64信号的码速率为( D ) A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 4、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( C )
光电信息实验要求掌握的48个问题
光电信息技术实验需要掌握的48个问题 1、你认为撰写实验报告应该包括哪些要素？这些要素应该从哪些角度去撰写？ 2、撰写实验报告的目的是什么？通过撰写实验报告，应该学会什么？ 3、你认为撰写实验报告的过程中，重点应该放在哪个部分？为什么？ 4、就你对本学期光信息技术实验这门课所设置的实验而言，你认为开展光信息技术实验中需要注意哪些问题？ 5、你认为保持光学实验室的整洁卫生重要吗？为什么？ 6、导轨上的光学实验和光学平台上的光学实验有什么区别？你认为作为学生实验来说，哪种模式更好？为什么？ 7、光学平台主要由哪些部分组成？各部分的功能是什么？ 8、选用铁磁不锈钢材料和选择铝材作为光学平台的台板时，各有什么优缺点？ 9、铝膜反射镜的缺点是反射率不够高，仅84％左右，膜层的机械强度不够高，膜层表面容易损伤，为了保护铝膜反射镜，在其表面受到污染后应该怎么去处理？ 10、什么样的光学元件可以被称为分束镜？分束镜是用来做什么的？一般有哪些类型？ 11、从偏振片的结构描述自然光透过偏振片后为什么会变成偏振光？ 12、什么是波片？为什么波片也会被称为相位延迟片？ 13、根据学过的光学知识，设计一套扩束-准直系统，并介绍其工作原理。 14、与普通透镜相比，傅里叶变换透镜有什么特点？在设计傅里叶变换透镜时，需要注意什么？ 15、什么样的光学元件叫滤光片？按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类，滤光片一般可以分为哪些类型？ 16、什么是平晶？简述用平晶测量光学元件表面平整度的原理。 17、He-Ne激光管在没有调出激光的时候所发的光是荧光，简述He-Ne激光管发荧光的工作原理。 18、根据本学期对He-Ne激光器的调节实验的练习，结合上学期《激光原理》方面的知识，简述He-Ne激光器的结构、基本类型和工作原理。 19、结合上学期《激光原理》方面的知识，简述半导体激光器的结构和工作原理。 20、在光信息技术实验中，我们用到过两种光电探测器，一种是硅光电探测器，另一种是平方率探测器，请给出这两种探测器的区别与联系。 21、偏振光是我们在实验中经常用到的，请根据我们已经学过的知识，说出你所了解的产生偏振光的方法，并简要描述从自然光变成偏振光的过程。 22、根据你对法拉第效应实验原理的掌握，请设计出一套可以测量Verdet常数的实验装置，并介绍该装置是如何测量Verdet常数的。 23、根据你对法拉第效应实验原理的掌握，你是否认为该装置可以用来测量线圈内的磁场强度？为什么？ 24、从唯象角度来解释法拉第效应旋光角的形成机制。 25、在《验证马吕斯定律实验》中，我们得出透过检偏器的光强I与透过检偏器的最大光强I max之间有什么关系？请推导为什么二者之间呈现的是这种关系。 26、请说出光纤的结构、光纤的分类以及光在光纤中传输的基本规律。
光学竞赛题(附答案)
光学竞赛题 O 'fl
光学竞赛题 一、选择题 1. （ 3分）细心的小明同学注意到这样一个问题：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形; 而如果隔着窗玻 璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，而且，轻微摆动头部 让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动?产生这种现象的原因是（ ） A .玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同 B .玻璃各部分的透光度不均匀 C .玻璃各部分的厚度不均匀 D .玻璃上不同部位对光的反射不一样 2. （ 3分）如图所示，平面镜 0M 与ON 的夹角为0, 一条平行于平面 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后, 能够沿着原来的光 路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是（ ） C . 10° 4. （ 3分）如图所示，竖直放置的不透光物体 （足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主 光轴垂直的物体 AB ，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜 MN ，镜面与凸透镜的主光轴垂直， B 、N 两点都在 主光轴上，AB 与 MN 高度相等，且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体 AB 的成像 情况是（ ） A .两个实像，一个虚像 B . 一个实像，两个虚像 C .只有一个虚像 D .只有一个实像 3. （3分）在探究凸透镜成像规律的实验中，我们发现像距 能 正确反映凸透镜成像规律的应该是（ ） v 和物距u 是一一对应的，在如图 所示的四个图线中 , A .图线A B .图线B C .图线C D .图线 D B . 15
5. （ 3分）如图所示，P 是一个光屏，屏上有直径为5厘米的圆孔.Q 是一块平面镜，与屏平行放置且相距 10厘米.01、 02是过圆孔 中心 0垂直于Q 的直线，已知 P 和Q 都足够大，现在直线 0102上光屏P 左侧5厘米处放置一点光源 D .丄米2 一7 6. （3分）如图（a ）所示，平面镜 0M 与0N 夹角为0,光线AB 经过平面镜的两次反射后出射光线为 CD .现将 平面镜0M 与0N 同 时绕垂直纸面过 0点的轴转过一个较小的角度 3,而入射光线不变，如图（b ）所示.此时经过 平面镜的两次反射后的出射光线将（ ） (a) (b) A .与原先的出射光线 B .与原先的出射光线 C .与原先的出射光线 D .与原先的出射光线 CD 平行 CD 重合 CD 之间的夹角为23 CD 之间的夹角为3 7. （ 3分）小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来?由于会场比较暗，他 使用了闪光灯.这样 拍出来的照片（ ） A .比不用闪光灯清楚多了 B .与不用闪光灯的效果一样 C .看不清投影到屏幕上的图象 D .色彩被 闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条 &（ 3分）如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（ ） A .有一个放大的墨点像 B .有一个缩小的墨点像 C . 一片漆黑 D .没有墨点的像 9. （ 3分）如图所示，水池的宽度为 L ,在水池右侧距离池底高度 H 处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左 下角产生一个光斑.已知 L=H ，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（ S ,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为（ 米2
《光纤通信》试题选择题练习
要自信，绝对的自信，无条件的自信，时刻自信，即使在错的时候！！！ 《光纤通信》选择题练 习公布 精选精炼+课后精讲（QQ在线讲解） 张延锋 2014/8/1 忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！
选择题练习 1. 目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是 A.0.85 μm, 1.27 μm, 1.31 μm B.0.85 μm, 1.27 μm, 1.55 μm C.0.85 μm, 1.31 μm, 1.55 μm D.1.05 μm, 1.31 μm, 1.27 μm 2．在阶跃型光纤中，传输模式的传输条件为 A.V＞0 B.V＞Vc C.V＞2.40483 D.V＜Vc 3．在阶跃型光纤中，当模式处于截止的临界状态时，其特性参数 A.W＝0 B.β＝0 C.V＝0 D.U＝0 4. 下列不属于影响光电二极管响应时间的因素是 A.零场区光生载流子的扩散时间 B.有场区光生载流子的漂移时间 C.RC时间常数 D.器件内部发生受激辐射的时间 5．通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是 A．光纤色散B．噪声C．光纤衰减D．光缆线路长度6．目前实用光纤通信系统普遍采用的调制─检测方式是 A. 相位调制—相干检测 B. 直接调制—相干检测 C. 频率调制—直接检测 D. 直接调制—直接检测7．下列属于掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是 A.1550 nm B.1310 nm C.980 nm D.850 nm 8．下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是 A. 响应度 B. 灵敏度 C. 消光比 D. 增益 9．下列属于有源光器件的是 A.光定向耦合器 B.半导体激光器 C. 光纤连接器 D. 光隔离器 10．在下列的传输码型中，不属于插入比特码的是 A. mB1P B. 4B1H C. 5B6B D. mB1C 11. 在激光器中，光的放大是通过 A．粒子数反转分布的激活物质来实现的B．光学谐振腔来实现的C．泵浦光源来实现的D．外加直流来实现的12. 下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因? A．光纤的损耗可能发生变化 B．光源的输出功率可能发生变化 C．系统可能传输多种业务 D．光接收机可能工作在不同系统中 13. 光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用 A．光衰减器B．光耦合器C．光隔离器D．光纤连接器14. 使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成 A．光功率无法传输 B．光功率的菲涅耳反射
光纤通信课后第2章习题答案
光纤通信课后第2章习题答案
第2章 复习思考题 参考答案 2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理 答：现以渐变多模光纤为例，说明多模光纤传光的原理。我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成，如图 2.1.2（a ）所示，而且 >>>c b a n n n 。使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ，然后到达光纤轴线上的O'点。而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab)，因此不能发生全反射，而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。如果n b 适当且小于n a ，光线2就可以到达b 和c 界面的B'点，它正好在A 点的上方（OO'线的中点）。假如选择n c 适当且比n b 小，使光线2在B '发生全反射，即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ，就可以确保光线1和2通过O'。那么，它们是否同时到达O'呢？由于n a >n b ，所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快，尽管它传输得路经比较长，也能够赶上光线1，所以几乎同时到达O'点。这种渐变多模光纤的传光原理，相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜，把光线局限在波导中传输，如图2.1.1（b ）所示。
图2.1.2 渐变（GI）多模光纤减小模间色散的原理 2-2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型 答：作为信息传输波导，实用光纤有两种基本类型，即多模光纤和单模光纤。当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴线一致的光线通过，即只允许通过一个基模。只能传播一个模式的光纤称为单模光纤。用导波理论解释单模光纤传输的条件是，当归一化波导参数（也叫归一化芯径） V时，只有一种模式，即基模01LP（即零次模，.2 405 N= 0）通过光纤芯传输，这种只允许基模01LP传输的光纤称为单模光纤。 2-3 什么叫多模光纤？什么叫单模光纤 答：传播数百到上千个模式的光纤称为多模（MultiMode，MM）光纤。 2-4 光纤传输电磁波的条件有哪两个 答：光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外，还需满足传输过程中的相干加强条件。
实验十__可调光衰减器参数测量实验
实验十 可调光衰减器参数测量实验 一、 实验目的 1．了解光衰减器、性能参数及其用途； 2．实验操作可调光衰减器参数测量。 二、 实验仪器用具 手持式光源1套；手持式光功率计一台；可调光衰减器1只；单模光纤跳线（FC/PC）2根。 三、 学习和实验内容 1．光衰减器简介 光衰减器是一种用来降低光功率的光无源器件。根据不同的应用，它分为可调光衰减器和固定光衰减器两种。在光纤通信中，可调光衰减器主要用于调节光线路电平，在测量光接收机灵敏度时，需要用可调光衰减器进行连续调节来观察光接收机的误码率；在校正光功率计和评价光传输设备时，也要用可调光衰减器。固定光衰减器结构比较简单，如果光纤通信线路上电平太高就需要串入固定光衰减器。光衰减器不仅在光纤通信中有重要应用，而且在光学测量、光计算和光信息处理中也都是不可缺少的光无源器件。 可调光衰减器一般采用光衰减片旋转式结构，衰减片的不同区域对应金属膜的不同厚度。根据金属膜厚度的不同分布，可做成连续可调式和步进可调式。为了扩大光衰减的可调范围和精度，采用衰减片组合的方式，将连续可调的衰减片和步进可调衰减片组合使用。可变衰耗器的主要技术指标是衰减范围、衰减精度、衰耗重复性、插入损耗等。 对于固定式光衰减器，在光纤端面按所要求镀上有一定厚度的金属膜即可以实现光的衰耗；也可以用空气衰耗式，即在光的通路上设置一个几微米的气隙，即可实现光的固定衰耗。 2．光衰减器的主要类型及特性参数 （1）固定式光连接型衰减器 特点：高回波损耗、结构简单、最大承载功率(1W )、波长相关性小、低偏振相关损耗、结构紧凑。适用于：光配线架、光纤网络系统、高速光纤传输系统、有线电视（CATV）系统、长途干线密集波分复用（DWDM）系统，光分插复用器（OADM）. 主要性能指标： z衰减量： 1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10,15,20,25,30dB z衰减精度：≤5dB ±0.3dB； ≤10dB ±0.5dB； >10dB ±10% z回波损耗： PC：>40dB, UPC：>50dB, APC：>60dB z工作波长： 1310nm 和1550nm (SM) 1550nm (DSF) z可提供连接头类型：FC, SC, ST, LC, MU型 （2）1～ 30dB可调式光连接型衰减器 特点：衰减值可调、与波长变化无关、衰减精度高，附加损耗低，性价比优、可实现
光学题库及答案
光学试题库（计算题） 12401 已知折射光线和反射光线成900角，如果空气中的入射角为600 ，求光在该介质中的速度。 14402 在水塘下深h 处有一捕鱼灯泡，如果水面是平静的，水的折射率为n ，则从水面上能够看到的圆形亮斑的半径为多少 14403 把一个点光源放在湖水面上h 处，试求直接从水面逸出的光能的百分比（忽略水和吸收和表面透镜损失）。 23401 平行平面玻璃板的折射率为0n ，厚度为0t 板的下方有一物点P ，P 到板的 下表面的距离为0l ,观察者透过玻璃板在P 的正上方看到P 的像，求像的位置。 23402 一平面平行玻璃板的折射率为n ，厚度为d ，点光源Q 发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'1Q ，光线穿过上表面后在下表面反射，再从上表 面出射的光线成像于'2Q 。求'1Q 和'2Q 间的距离。 23403 来自一透镜的光线正朝着P 点会 聚，如图所示，要在'P 点成像，必须如 图插入折射率n=的玻璃片.求玻璃片的 厚度.已知 =2mm . 23404 容器内有两种液体深度分别为 1h 和2h ，折射率分别为1n 和2n ，液面外空气的折射率为n ，试计算容器底到液面的像似深度。 23405 一层水（n=）浮在一层乙醇（n=）之上，水层厚度3cm ，乙醇厚5cm ，从正方向看，水槽的底好象在水面下多远 24401 玻璃棱镜的折射率n=，如果光线在一工作面垂直入射，若要求棱镜的另一
侧无光线折射时，所需棱镜的最小顶角为多大 24402 一个顶角为300的三棱镜，光线垂直于顶角的一个边入射，而从顶角的另一边出射，其方向偏转300，求其三棱镜的折射率。 24404 有一玻璃三棱镜，顶角为 ，折射率为n ，欲使一条光线由棱镜的一个面进入，而沿另一个界面射出，此光线的入射角最小为多少 24405 玻璃棱镜的折射棱角A为600，对某一波长的光的折射率为，现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中，试问当平行光束通过棱镜时，其最小偏向角是多少32401 高为2cm的物体,在曲率半径为12cm的凹球面镜左方距顶点4cm处。求像的位置和性质，并作光路图。 32402 一物在球面镜前15cm时，成实像于镜前10cm处。如果虚物在镜后15cm处，则成像在什么地方是凹镜还是凸镜 32403 凹面镜所成的实像是实物的5倍，将镜向物体移近2cm ，则像仍是实的，并是物体的7倍，求凹面镜的焦距。 32404 一凹面镜，已知物与像相距1m ，且物高是像高的4倍，物和像都是实的，求凹面镜的曲率半径。 32405 一高度为的物体，位于凹面镜前，像高为，求分别成实像和虚像时的曲率半径。 32406 凹面镜的曲率半径为80 cm ,一垂直于光轴的物体置于镜前何处能成放大两倍的实像置于何处能成放大两倍的虚像 32407 要求一虚物成放大4倍的正立实像,物像共轭为50 m m ,求球面镜的曲率半径. 32408 一个实物置在曲率半径为R的凹面镜前什么地方才能:(1)得到放大3倍的
光纤通信期末考试题及答案分析
光纤通信期末考试题及答案分析 一、填空： 1、1966年，在英国标准电信实验室工作的华裔科学家首先提出用石英玻璃纤维作为光纤通信的媒质，为现代光纤通信奠定了理论基础。 2、光纤传输是以作为信号载体，以作为传输媒质的传输方式。 3、光纤通常由、和三部分组成的。 4、据光纤横截面上折射率分布的不同将光纤分类为和。 5、光纤色散主要包括材料色散、、和偏振模色散。 6、光纤通信的最低损耗波长是，零色散波长是。 7、数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为。 8、阶跃光纤的相对折射率差公式为 9、光纤通信中常用的低损耗窗口为、1310nm、。 10、V是光纤中的重要结构参量，称为归一化频率，其定义式为。 11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式，称为基模或主模。 12、阶跃折射率光纤单模传输条件为：。 13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程，分别为、和受激吸收。 14、光纤通信中最常用的光源为和。 15、光调制可分为和两大类。 16、光纤通信中最常用的光电检测器是和。
17、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和。 18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块，其标准速率为：。 19、单信道光纤通信系统功率预算和色散预算的设计方法有两种：统计设计法 和。 20、光纤通信是以为载频，以为传输介质的通信方式。 21、光纤单模传输时，其归一化频率应小于等于。 22．数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为：。 23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种分布形式。 24、传统的O/E/O式再生器具有3R功能，即在、和再生功能。 25、按射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和两类。 26、光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和的影响，使得信号的幅度受到衰减；波形出现失真。 27、半导体材料的能级结构不是分立的单值能级，而是有一定宽度的带状结构，称为。 28、半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与方向一致，这有利于耗尽层的加宽。 29、采用渐变型光纤可以减小光纤中的色散。 30、SDH网中，为了便于网络的运行、管理等，在SDH帧结构中设置了。 31、SDH的STM－N是块状帧结构，有9行，列。 32、处于粒子数反转分布状态的工作物质称为。
光纤通信课后答案
第一章基本理论 1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么答：当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。 2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。 3、光纤中有哪几种色散解释其含义。答：（1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。 5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响答：光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。 6、单模光纤有哪几类答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。 12、光缆由哪几部分组成答：加强件、缆芯、外护层。 *、光纤优点：巨大带宽（200THz）、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。 引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。 *、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。 引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。 色散种类：模式色散（同波长不同模式）、材料色散（折射率）、波导色散（同模式，相位常数）。 *、单模光纤：指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。
高二物理光学试题及答案详解
光学单元测试 一、选择题（每小题3分，共60分） 1 ．光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于（ ） A.30° B.45° C.60° D.75° 2．红光和紫光相比，（ ） A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光， 其传播方向如图所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则（ ） A ．n a >n b B ．n a
光纤通信考试题库
一．单项选择题（每题1分,共20分） 1、在激光器中，光的放大是通过（Ａ） Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的 Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的 2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B ) A．光纤的损耗可能发生变化B．光源的输出功率可能发生变化 C．系统可能传输多种业务D．光接收机可能工作在不同系统中 3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用（Ｂ）Ａ．光衰减器Ｂ．光耦合器Ｃ．光隔离器Ｄ．光纤连接器 4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D） Ａ．光功率无法传输Ｂ．光功率的菲涅耳反射 Ｃ．光功率的散射损耗Ｄ．光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A） A．保证传输的透明度B．控制长串“1”和“0”的出现 C．进行在线无码监测D．解决基线漂移 6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A） A．两者都能提供动态的通道连接B．两者输入输出都是单个用户话路 C．两者通道连接变动时间相同D．两者改变连接都由网管系统配置 7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C ) A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μm C．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm 8、下列不是WDM的主要优点是( D ) A．充分利用光纤的巨大资源B．同时传输多种不同类型的信号 C．高度的组网灵活性，可靠性D．采用数字同步技术不必进行玛型调整9、下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括（ D ） A．全光解复用技术B．光时钟提取技术 C．超短波脉冲光源D．匹配技术 10、掺饵光纤的激光特性（A） Ａ．由掺铒元素决定Ｂ．有石英光纤决定 Ｃ．由泵浦光源决定Ｄ．由入射光的工作波长决定 11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A) A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数 12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B） A．5％B．10％C．15％D．20％ 13、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（D） A．10-6B．10-5C．10-4D．10-3 14、日前采用的LD的结构种类属于（D） A．F-P腔激光器（法布里—珀罗谐振腔）B．单异质结半导体激光器 C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器 15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（B）
近代物理实验教程的实验报告
( 实验报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-054001 近代物理实验教程的实验报告Experimental report of modern physics experiment course
工作报告| Work Report 实验报告近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊！我以为自己还有很多时间，只是当一个睁眼闭眼的瞬间，一个学期都快结束了，现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，本学期从第二周开设了近代物理实验课程，在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程，回顾这一学期的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验，以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶，激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验，后来由于时间关系做了七个实验，我做的七个实验分别是：光纤通讯，光学多道与氢氘，法拉第效应，液晶物性，非线性电路与混沌，高温超导，塞满效应，下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍： 一、光纤通讯：本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究（包括对光纤耦合效率的测量，光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算）， 第2页
光学练习题(2012年)(含答案)
《光学》练习题（2010年） 一、单项选择和填空题 C １．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n 的介质中，其条纹间隔是空气中的C A n 1倍 B n 倍 C n 1倍 D n 倍 B2．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处B Ａ永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 Ｂ永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变 Ｃ有时是亮点，有时是暗点。 C ３．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为C Ａ入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 Ｂ出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 Ｃ入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。 B4．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者B A 远了 B 近了 C 原来位置。 C5．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过 A 光心 B 物方焦点 C 物方节点 D 象方焦点 B6. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变 成原来在空气中焦距数值的: A 2 倍 B 3 倍 C 4 倍 D 1.5/1.333倍 D7. 光线由折射率为n 1的媒质入射到折射率为n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足： A ．sin i p = n 1 / n 2 B 、sin i p = n 2 / n 1 C 、tg i p = n 1 / n 2 D 、tg i p = n 2 / n 1 A8．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M 1移动0.1mm 时，瞄准点的干涉条纹移过了400条， 那么所用波长为 A 5000? B 4987? C 2500? D 三个数据都不对 D9．一波长为5000?的单色平行光，垂直射到0.02cm 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗 纹之间的距离为3mm ，则所用透镜的焦距为 A 60mm B 60cm C 30mm D 30cm. B10. 光电效应中的红限依赖于： A 、入射光的强度 B 、入射光的频率 C 、金属的逸出功 D 、入射光的颜色 B11. 用劈尖干涉检测二件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯 曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面： A 、有一凹陷的槽，深为4λ B 、有一凹陷的槽，深为2λ C 、有一凸起的埂，高为4λ D 、有一凸起的埂，高为2λ