光纤(带答案)教程方案.docx

PAGE  PAGE 18 第一章：光纤通信 1、什么是光纤通信？光纤通信及系统的组成 光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。 光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。 2、什么事光通信 光通信就是以光波为载波的通信。 3、光纤通信的优点？ ① 传输频带宽，通信容量大。 ② 传输衰减小，传输距离长。 ③ 抗电磁干扰，传输质量好。 ④ 体积小、重量轻、便于施工。 ⑤ 原材料丰富，节约有色金属，有利于环保 4、光纤通信的工作波长？ 光源：近红外区 波长：0.8—1.8μm 频率：167—375THz 5、WDM是指什么？DWDM指什么？ WDM：波分复用 DWDM：密集波分复用 6、光纤从材料上可以分为哪几种？ 从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等 7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？ PC、APC、SPC（球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触） 8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？ 层绞式、单位式、骨架式、带状式 9、光线的制造分哪几个步骤？ I 材料准备与提纯 II 制棒 III 拉丝、涂覆 IV 塑套 其中制棒分为：（1）MCVD改进的化学气相沉淀法 （2）PCVD等离子化学气相沉淀法 10、按材料光纤分几种？ 同 6 11、无源器件的种类 连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等 第二章：光纤通信的物理学基础 1、通过哪些现象可以证明光具有波动性？ 光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明 2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？ 由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应 ⑴ 每种金属都有一个确定的截止频率γ0，当入射光的频率低于γ0 时，不论入射光多强，照射时间多长，都不能从金属中释放出电子。 ⑵ 对于频率高于γ0的入射光，从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关，只与光的频率有关。频率越高释放出的电子的动能就越大。 ⑶ 对于频率高于γ0的入射光，即使入射光非常微弱，照射后也能立即释放出电子。 3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射？ 光的吸收是指光波通过介质后，光强减弱现象。 色散是介质的折射率n随光波波长λ变化的现象 当光通过不均匀介质时，会偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的散射。 4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射 E2 E1 光 光 光 光 受激吸收 PIN 自发辐射 LED 受激辐射 LD ①：无外界激发，自发产生。 ①：在外界激发下产生。 ①：频率、相位、偏振方向相同。 ②：辐射的光子是多频率的。 ②：外界激发能量要满足 ②：相干光 ③：辐射的方向、相位不同。 h f ＝ E2－E1 ③：光放大f ＝（ E2－E1 ) / h ③：非相干光 5、构成激光器的三个基本条件是什么？ 激光工作物质、激励和光学谐振腔 6、激光器的波长取决于什么条件？ 纵模特性，谐振腔长L 第三章：光纤 1、从结构上看光纤由纤芯、包层和涂敷层构成，包层起什么作用？ 包层：折射率略小于纤芯，与纤芯形成光波导效应，使大部分电磁场被约束在纤芯中传播。 2、按照传输模式分类，光纤可分为单模光纤和多模光纤。理论上，为什么单模光纤只能传送基模？ 光纤的归一化频率V满足，只传导单一模式模，以上的所有高阶模都处于截止状态。 3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪几类？ ① 石英光纤 ② 石英纤芯塑料包层光纤 ③ 塑料光纤 4、光纤制造必须经过哪4个主要过程？ 制棒——拉丝与涂覆——套塑——成缆 5、按照折射率分布来分类，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。单模光纤属于那种折射率分布？ 单模光纤是阶跃型光纤 6、什么是光纤的相对折射率指数差？对阶跃型光纤其相对折射率指数差是什么？ 对渐变型光纤其相对折射率指数差的表达式是什么？ 纤芯的折射率和包层的折射率的相差程度可以用相对折射指数差来表示 阶跃型光纤： 渐变型光纤的相对折射率差Δ一般以光纤的光轴点的折射率n(0)和包层的折射率n(a)的差别Δ来表示： 7、什么是弱导波光纤？什么是近轴条件？为什么光纤必须是弱导波光纤？ 相对折射指数差Δ很小的光纤称为弱导波光纤/光纤的包层和纤芯的折射率差别极小时，称弱导波光纤 近轴条件？：sinφ≤ 如果不是弱导波光纤，将形成辐射模，不会在纤芯中传输行成导波。 8、什么是光纤的数值孔径？什么是光纤的本地数值孔径？对阶跃折射率分布的光纤其数值孔径的表