光纤光学重要知识点省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系1 光纤光学复习提要光纤光学复习提要光线理论光线理论模式理论模式理论光纤性能光纤性能光纤器件光纤器件光纤连接光纤连接第1页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系2光线理论光线理论n主要概念主要概念光波导、光纤分类、子午光线、数值孔径、光波导、光纤分类、子午光线、数值孔径、传输传输容量容量、传光传像特征传光传像特征、散焦面、广义折射率定理、散焦面、广义折射率定理、光线轨迹及特点、光线分类光线轨迹及特点、光线分类n主要公式主要公式射线方程、散焦面半径、折射率分布、数值孔径射线方程、散焦面半径、折射率分布、数值孔径第2页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系3模式理论模式理论n主要概念主要概念模式定义及性质模式定义及性质、模式分类及场分布特点、模、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、传输式简并、线偏振模、主模、分离变量法、传输常数、常数、导模截止与远离截止导模截止与远离截止、基模场分布函数、基模场分布函数、基模偏振特征、基模偏振特征、色散曲线分析、模式确定及数色散曲线分析、模式确定及数目分析目分析、导模光斑分布图导模光斑分布图、模式输出特征、模式输出特征、WKB近似方法思绪近似方法思绪n主要公式主要公式波导场方程、截止与远离截止条件、单模工作波导场方程、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、条件、模式数目、归一化工作频率、模群准确模群准确模式数目模式数目。第3页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系4光纤性能光纤性能n主要概念主要概念损耗机理损耗机理、光通信窗口光通信窗口、色散机理色散机理、色散赔偿色散赔偿、损耗测试三种方法（损耗测试三种方法（后向散射法后向散射法OTDR）、不）、不一样型号通信光纤性能。一样型号通信光纤性能。n主要公式主要公式材料色散与波导色散计算、脉冲展宽计算、模材料色散与波导色散计算、脉冲展宽计算、模场半宽计算、截止波长计算场半宽计算、截止波长计算第4页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系5光纤器件光纤器件n主要概念主要概念自聚焦透镜成像特征、自聚焦透镜成像特征、光纤耦合器光纤耦合器/WDM器件器件工工作原理及设计、光隔离器作原理及设计、光隔离器/环行器工作原理及设环行器工作原理及设计、计、光纤光栅光纤光栅工作原理工作原理及设计及设计、光纤激光器与光纤激光器与放大器放大器工作原理及设计。工作原理及设计。n主要公式主要公式准直透镜输出光束半径和发散角、耦合器分支准直透镜输出光束半径和发散角、耦合器分支功率计算、不一样耦合比对应最小耦合长度、功率计算、不一样耦合比对应最小耦合长度、光纤光栅中心波长。光纤光栅中心波长。第5页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系6光纤连接与耦合光纤连接与耦合n主要概念主要概念光纤连接损耗起源、光纤连接损耗特点、透镜光纤连接损耗起源、光纤连接损耗特点、透镜耦合系统、光束变换特征、耦合系统、光束变换特征、有源对准（局部损有源对准（局部损耗法）耗法）。n主要公式主要公式端面反射损耗端面反射损耗计算、模场失配损耗计算、朗伯计算、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光源耦合损耗计算、半导体激光器耦合效率计算。算。第6页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系711.1.组成光纤波导必要条件是什么？组成光纤波导必要条件是什么？组成光纤波导必要条件是什么？组成光纤波导必要条件是什么？2.2.光纤包层主要起什么作用？光纤去掉包层其导光特征光纤包层主要起什么作用？光纤去掉包层其导光特征光纤包层主要起什么作用？光纤去掉包层其导光特征光纤包层主要起什么作用？光纤去掉包层其导光特征有何改变？有何改变？有何改变？有何改变？3.3.PCVDPCVD工艺与工艺与工艺与工艺与MCVDMCVD工艺相比，主要优点是什么？工艺相比，主要优点是什么？工艺相比，主要优点是什么？工艺相比，主要优点是什么？4.4.OVDOVD与与与与AVDAVD工艺主要特点是什么？工艺主要特点是什么？工艺主要特点是什么？工艺主要特点是什么？5.5.“单模光波导单模光波导单模光波导单模光波导”中总模式数目是多少？中总模式数目是多少？中总模式数目是多少？中总模式数目是多少？6.6.举例说明举例说明举例说明举例说明“对称波导对称波导对称波导对称波导”基模不截止。基模不截止。基模不截止。基模不截止。习题复习第7页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系821.设计一个光波导结构，其传光波导层为平板形设计一个光波导结构，其传光波导层为平板形状，标出折射率结构。状，标出折射率结构。2.从数学上证实，在均匀折射率介质中，光纤轨从数学上证实，在均匀折射率介质中，光纤轨迹为直线传输。迹为直线传输。3.假如已经知道光纤中只允许假如已经知道光纤中只允许1个模式存在，能否个模式存在，能否经过外界激励取得经过外界激励取得2个模式传输？个模式传输？4.“纵横关系式纵横关系式”有何作用？有何作用？5.光场分量哪一个分量总是独立满足波导场方程光场分量哪一个分量总是独立满足波导场方程？写出该波导场方程式。？写出该波导场方程式。第8页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系931.说明从波动方程到波导场方程两次分离变量依据。说明从波动方程到波导场方程两次分离变量依据。2.波导场方程含有什么样数学特征？波导场方程含有什么样数学特征？3.说明光线在说明光线在SIOF和和GIOF中轨迹曲线是什么样。中轨迹曲线是什么样。4.传输常数物理意义是什么。传输常数物理意义是什么。5.说明说明V、U、W参数物理意义及其相互关系。参数物理意义及其相互关系。6.说明光波导数值孔径物理意义说明光波导数值孔径物理意义7.子午光线主要特征是什么子午光线主要特征是什么?8.光线时延差影响光通信什么性能？光线时延差影响光通信什么性能？9.在什么条件下才能够唯一确定光波导中模式？在什么条件下才能够唯一确定光波导中模式？10.在纤芯和包层中选取贝赛尔函数分别含有什么数学特在纤芯和包层中选取贝赛尔函数分别含有什么数学特征？征？第9页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系101.SIOF波导场方程含有什么数学特征？波导场方程含有什么数学特征？2.写出写出SIOF中波导场方程解。中波导场方程解。3.写出写出SIOF中导模场切向分量。中导模场切向分量。4.写出写出SIOF中推导本征值方程主要数学步中推导本征值方程主要数学步骤。骤。5.写出写出SIOF中中TE01、TE02、TE03在临近截在临近截止和远离截止时本征值。止和远离截止时本征值。6.为何为何Vc2.405只适应于只适应于SIOF？n n习题：习题：pp.44:3.7，3.22第10页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系111.写出写出写出写出SIOFSIOF中模式数目与中模式数目与中模式数目与中模式数目与V V值关系式。值关系式。值关系式。值关系式。2.弱导光纤中组成线偏振模式理论依据是什么？弱导光纤中组成线偏振模式理论依据是什么？弱导光纤中组成线偏振模式理论依据是什么？弱导光纤中组成线偏振模式理论依据是什么？3.为何为何为何为何LPLP0m0m模式只有两重简并？模式只有两重简并？模式只有两重简并？模式只有两重简并？4.实际光纤中传输模式是线偏振模式吗？为何？实际光纤中传输模式是线偏振模式吗？为何？实际光纤中传输模式是线偏振模式吗？为何？实际光纤中传输模式是线偏振模式吗？为何？5.画出画出画出画出LPLP6,86,8模式场分布示意图。模式场分布示意图。模式场分布示意图。模式场分布示意图。6.高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？高阶模式与低阶模式哪个输出角度大？第11页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系1241.GIOF数值孔径有何不一样数值孔径有何不一样?2.分别说明内散焦面、外散焦面、辐射散焦分别说明内散焦面、外散焦面、辐射散焦面物理意义。面物理意义。3.为何为何GIOF又称为又称为“折射型折射型”光纤？光纤？4.GIOF中光线角向运动有何特点？中光线角向运动有何特点？5.分别说明约束光线、隧道光线和折射光线分别说明约束光线、隧道光线和折射光线特点。特点。第12页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系131.画出阶跃分布光纤与平方率分布光纤基模场解画出阶跃分布光纤与平方率分布光纤基模场解函数曲线示意图。函数曲线示意图。2.SIOF与与GIOF中哪个导模数目更多？中哪个导模数目更多？3.已知平方率分布光纤已知平方率分布光纤V=2，求基模模场半径。，求基模模场半径。4.写出平方率分布光纤中写出平方率分布光纤中LP10,15模式本征值。模式本征值。5.说明高斯近似最大激发效率判据物理意义。说明高斯近似最大激发效率判据物理意义。6.说明等效阶跃光纤近似物理意义。说明等效阶跃光纤近似物理意义。第13页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系141.1.哪些原因限制光通信传输距离？哪些原因限制光通信传输距离？哪些原因限制光通信传输距离？哪些原因限制光通信传输距离？2.2.一光纤长一光纤长一光纤长一光纤长220220公里，已知光纤损耗为公里，已知光纤损耗为公里，已知光纤损耗为公里，已知光纤损耗为0.3dB/km0.3dB/km，当输出光功率，当输出光功率，当输出光功率，当输出光功率为为为为2.5 mW2.5 mW时，输入光功率为多少？时，输入光功率为多少？时，输入光功率为多少？时，输入光功率为多少？3.3.为何光纤在为何光纤在为何光纤在为何光纤在1.551.55m m m mmm波长损耗比波长损耗比波长损耗比波长损耗比1.31.3m m m mmm波长小波长小波长小波长小?4.4.光纤损耗能否降为零？为何？光纤损耗能否降为零？为何？光纤损耗能否降为零？为何？光纤损耗能否降为零？为何？5.5.三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散三角形折射率分布光纤与平方率折射率分布光纤哪种波导色散大？为何？大？为何？大？为何？大？为何？6.6.简述光纤中三种色散机理。在什么条件下光纤色散为零？简述光纤中三种色散机理。在什么条件下光纤色散为零？简述光纤中三种色散机理。在什么条件下光纤色散为零？简述光纤中三种色散机理。在什么条件下光纤色散为零？7.7.什么叫模场什么叫模场什么叫模场什么叫模场“稳态分布稳态分布稳态分布稳态分布”?”?8.8.简述简述简述简述OTDROTDR工作原理。工作原理。工作原理。工作原理。9.9.简述折射近场法工作原理。简述折射近场法工作原理。简述折射近场法工作原理。简述折射近场法工作原理。10.10.P120-121P120-121课后习题课后习题课后习题课后习题5.25.2，5.45.4，5.95.9，5.225.22，5.235.23（1 1）5第14页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系1561.自聚焦透镜与球透镜成象异同点自聚焦透镜与球透镜成象异同点?惯用自聚焦透镜惯用自聚焦透镜有哪几个有哪几个?2.如图如图1所表示光纤耦合器所表示光纤耦合器,L为为1/2耦合长度耦合长度,计算计算input 1=100mw,input 2=0mw求求 output 1,output 2各为多少各为多少?input1=50mw,input2=50mw,且波长且波长相同相同,求求output1 为多少为多少?图图1第15页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系16色散值计算色散值计算n标准单模光纤，普通激光二极管光谱宽度标准单模光纤，普通激光二极管光谱宽度 6 nm，传输，传输10 公里距离，色散脉冲展宽值为公里距离，色散脉冲展宽值为:D=17ps/nm/kmm 6 nmm 10 kmm=1020 psn对于对于 1 Gbps速率光脉冲，脉宽约为速率光脉冲，脉宽约为 1 ns.假如脉冲展宽到假如脉冲展宽到达脉宽达脉宽20，则系统将不能工作。上述情形显然不适合于，则系统将不能工作。上述情形显然不适合于1 Gbps速率，因为脉冲展宽已经到达速率，因为脉冲展宽已经到达100；不过对于；不过对于 155 Mbps速率系统没有问题，因为速率系统没有问题，因为 其脉冲宽度为其脉冲宽度为 6.5 ns，20展宽为展宽为1300ps。n假如采取线宽为假如采取线宽为 300 MHzDFB激光器，在激光器，在1 Gbps 调制速调制速率下光谱被展宽率下光谱被展宽 2 GHz，即光源谱宽为，即光源谱宽为2,300 MHz 或或.02 nm(1500 nm波长波长).则传输则传输10 公里距离，色散脉冲展宽值公里距离，色散脉冲展宽值为为:D=17ps/nm/kmm.02 nmm 10 kmm=3.4 psn显然这种情形下，显然这种情形下，1 Gbps速率光通信系统没有任何问题。速率光通信系统没有任何问题。第16页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系17模拟考试模拟考试一、选择题（以下各题四个备选答案中只有一、选择题（以下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一个正确答案，请将其代号写在题干前面括号内。每小题括号内。每小题1.5分，共分，共30分）分）二、简答题（每小题二、简答题（每小题5分，共分，共20分）分）三、设计题（每小题三、设计题（每小题10分，共分，共20分）分）四、计算题四、计算题(共共30分分)第17页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系18选择题选择题1n 相关光纤中传输模式，以下哪一个命题是相关光纤中传输模式，以下哪一个命题是错错误误？A：对于结构参数给定光纤，其中传输模式是唯：对于结构参数给定光纤，其中传输模式是唯一确定；一确定；B：TE01、TM01和和HE21模含有相同截止频率；模含有相同截止频率；C：每一个模式都有自己对应截止频率；：每一个模式都有自己对应截止频率；D：HE11模是唯一不能截止模式。模是唯一不能截止模式。第18页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系19选择题选择题2n光纤中能够支持模式由光纤波导本身决定，光纤中能够支持模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出模式与很多原因相关，但光纤中能够激励出模式与很多原因相关，问光纤中实际能够激励出模式与以下哪些问光纤中实际能够激励出模式与以下哪些原因原因无关无关：A、入射光源光功率；、入射光源光功率；B、入射介质折射率；、入射介质折射率；C、光入射角；、光入射角；D、入射点位置。、入射点位置。第19页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系20选择题选择题3n主模式号为主模式号为14模群中所含模群中所含准确模式准确模式总数为：总数为：A、14；B、26；C、28；D、7第20页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系21选择题选择题4n通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其主要原因是：主要原因是：A、光纤弯曲损耗；、光纤弯曲损耗；B、OH吸收损耗；吸收损耗；C、过渡金属离子吸收；、过渡金属离子吸收；D、瑞利散射损耗。、瑞利散射损耗。第21页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系22选择题选择题5n线偏振模模斑为：线偏振模模斑为：A、径向亮斑数为、径向亮斑数为2m，角向亮斑数为，角向亮斑数为 l，而且，而且中心为暗；中心为暗；B、径向亮斑数为、径向亮斑数为m，角向亮斑数为，角向亮斑数为2l，而且，而且中心为暗；中心为暗；C、径向亮斑数为、径向亮斑数为2l，角向亮斑数为，角向亮斑数为m，而且中，而且中心为亮；心为亮；D、径向亮斑数为、径向亮斑数为l，角向亮斑数为，角向亮斑数为2m，而且中，而且中心为亮。心为亮。第22页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系23选择题选择题6n光纤损耗是由许多不一样原因造成，其中光纤损耗是由许多不一样原因造成，其中不可能消除原因是：不可能消除原因是：A、弯曲损耗；、弯曲损耗；B、OH吸收；吸收；C、过分金属离子吸收；、过分金属离子吸收；D、瑞利散射、瑞利散射 第23页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系24选择题选择题7n一光信号在光纤中传输了一光信号在光纤中传输了5000m,功率损耗功率损耗了了15%，该光纤损耗是，该光纤损耗是A、0.14dB/km；B、0.71dB/km；C、0.64dB/km；D、0.32dB/km。第24页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系25选择题选择题8n对于对于1330nm单模光纤，当入射光中心波长单模光纤，当入射光中心波长为为1550nm，光谱宽度为，光谱宽度为10nm时，时，不可能不可能存在色散是哪一个？存在色散是哪一个？A、模间色散；、模间色散；B、材料色散；、材料色散；C、波导色散；、波导色散；D、偏振模色散。、偏振模色散。第25页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系26选择题选择题9n数值孔径数值孔径NA是光纤一个主要参数，以下哪是光纤一个主要参数，以下哪些命题是些命题是错误错误？A、NA越大，光纤收光能力越大；越大，光纤收光能力越大；B、NA越大，光纤收光角越大；越大，光纤收光角越大；C、NA越大，光源与光纤耦合效率越高；越大，光源与光纤耦合效率越高；D、NA越大，多模光纤模式色散越小。越大，多模光纤模式色散越小。第26页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系27选择题选择题10n以下光纤色散，以下光纤色散，由小到大由小到大排列次序为：排列次序为：A、多模、多模GIOF、多模、多模SIOF、单模光纤；、单模光纤；B、多模、多模SIOF、多模、多模GIOF、单模光纤；、单模光纤；C、单模光纤、多模、单模光纤、多模GIOF、多模、多模SIOF；D、多模、多模SIOF、单模光纤、多模、单模光纤、多模GIOF第27页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系28选择题选择题11n以下那一个是以下那一个是非零色散非零色散位移光纤：位移光纤：A、G655光纤；光纤；B、G653光纤；光纤；C、G652光纤；光纤；D、G651光纤。光纤。第28页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系29选择题选择题12n相关光纤中色散叙述相关光纤中色散叙述错误错误是：是：A、色散存在使光纤通信系统传输速率降低、色散存在使光纤通信系统传输速率降低、传输容量变小；传输容量变小；B、色散位移目标是使零色散波长与最低损耗、色散位移目标是使零色散波长与最低损耗波长一致；波长一致；C、正色散光纤使光脉冲展宽，而负色散光纤、正色散光纤使光脉冲展宽，而负色散光纤使光脉冲压缩，所以，负色散光纤也成为色散使光脉冲压缩，所以，负色散光纤也成为色散赔偿光纤；赔偿光纤；D、经过适当调整光纤波导结构参量可使波导、经过适当调整光纤波导结构参量可使波导色散和材料色散相互抵消色散和材料色散相互抵消 第29页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系30选择题选择题13n以下关于自聚焦透镜叙述以下关于自聚焦透镜叙述错误错误是：是：A、0.25节距节距GRIN物方焦点在透镜入射平面上物方焦点在透镜入射平面上B、0.25节距节距GRIN，同一点离轴入射，出射仍，同一点离轴入射，出射仍为平行光线为平行光线C、0.25节距节距GRIN，不一样入射点斜平行线入，不一样入射点斜平行线入射，出射位置不一样；射，出射位置不一样；D、自聚焦透镜长度普通以节距来表示。、自聚焦透镜长度普通以节距来表示。第30页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系31选择题选择题14n以下光波长以下光波长不属于不属于通常所说光纤三个传输通常所说光纤三个传输窗口是：窗口是：A、0.85mm；B、1.31mm；C、1.48mm；D、1.55mm。第31页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系32选择题选择题15n相关相关G.652光纤，以下命题哪个是光纤，以下命题哪个是错误错误：A、工作在、工作在1310nm波长时，损耗是通信容量主波长时，损耗是通信容量主要限制原因；要限制原因；B、工作在、工作在1550nm波长时，色散是通信容量主波长时，色散是通信容量主要限制原因；要限制原因；C、工作在、工作在1550nm波长时，损耗与色散均是通波长时，损耗与色散均是通信容量主要限制原因；信容量主要限制原因；D、工作在、工作在850nm波长时，损耗与色散均是通波长时，损耗与色散均是通信容量主要限制原因；信容量主要限制原因；第32页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系33选择题选择题16n标准单模光纤纤芯直径普通为：标准单模光纤纤芯直径普通为：A、10m mm B、10 nm C、80 m mm D、100 nm第33页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系34选择题选择题17n关于光纤连接损耗，以下那一个说法是关于光纤连接损耗，以下那一个说法是错错误误：A、光纤间连接损耗与光传输方向无关；、光纤间连接损耗与光传输方向无关；B、对于单模光纤，模场半径不匹配是光纤损、对于单模光纤，模场半径不匹配是光纤损耗主要原因；耗主要原因；C、经过充以折射率匹配液，可大大降低光纤、经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；端面间菲涅尔反射损耗；D、多模光纤连接损耗可用几何光学进行分析、多模光纤连接损耗可用几何光学进行分析计算。计算。第34页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系35选择题选择题18n有关光纤光栅命题，哪一个是不正确：nA、光纤光栅理论基础是模式耦合理论；nB、长周期光纤光栅可应用于OADM中；nC、长周期光纤光栅可用作EDFA增益均衡；nD、Bragg光纤光栅可应用于光纤激光器中。第35页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系36选择题选择题19n光时域反射仪（光时域反射仪（OTDR）不能够不能够完成功效有：完成功效有：A、光纤端面判断；、光纤端面判断；B、光纤色散大小测量；、光纤色散大小测量；C、光纤断点判断；、光纤断点判断；D、光纤长度测量。、光纤长度测量。第36页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系37选择题选择题20n以下命题哪个是以下命题哪个是错误错误：A、掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺乏；、掺铒光纤激光器中谐振腔是不可缺乏；B、EDFA与掺铒光纤激光器工作机理均为受激与掺铒光纤激光器工作机理均为受激辐射；辐射；C、EDFA增益与泵浦功率大小相关；增益与泵浦功率大小相关；D、EDFA增益与信号光功率大小无关。增益与信号光功率大小无关。第37页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系38设计题设计题1n请用以下器件：请用以下器件：980/1550nm波分复用耦合波分复用耦合器、器、2/8 Y型耦合器、光环形器、光纤隔离型耦合器、光环形器、光纤隔离器、器、Bragg光纤光栅、光纤光栅、980nm半导体激光半导体激光器、一段掺铒光纤，单模光纤若干米，分器、一段掺铒光纤，单模光纤若干米，分别组成光纤放大器与激光器，画出结构示别组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意图，并简单介绍工作原理。第38页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系39设计题设计题2n有一卷大约几十公里长光纤需要测量其长有一卷大约几十公里长光纤需要测量其长度，现有一段度，现有一段100米能够测试光纤与需测量米能够测试光纤与需测量光纤含有相同参数，试设计三种测量方法光纤含有相同参数，试设计三种测量方法用以测量光纤长度用以测量光纤长度。第39页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系40计算题计算题1n某光纤出现故障，用某光纤出现故障，用OTDR仪表进行测量。仪表进行测量。OTDR发射周期性矩形脉冲宽度发射周期性矩形脉冲宽度10ns，测得光脉，测得光脉冲从光纤始端返回光纤始端时间为冲从光纤始端返回光纤始端时间为3s，已知光，已知光纤纤芯折射率纤纤芯折射率n1=1.5，（1）问此光纤故障点距始端距离有多长？）问此光纤故障点距始端距离有多长？（2）该）该OTDR判断故障点误差为多少？判断故障点误差为多少？（3）若）若OTDR能测损耗范围为能测损耗范围为32dB,想用它测试想用它测试78 km光缆线路，光缆衰减系数为光缆线路，光缆衰减系数为0.3 dBkm，问，问OTDR能否看到末端衰减曲线？能否看到末端衰减曲线？第40页孙琪真：光纤光学孙琪真：光纤光学华中科技大学华中科技大学光电子工程光电子工程系系41计算题计算题2n某抛物线分布光纤，某抛物线分布光纤，n1=1.5，=0.001，纤，纤芯直径芯直径2a=50m，当用波长，当用波长0=0.85m光光激励时，试求：激励时，试求：（1）光纤最大数值孔径；）光纤最大数值孔径；（2）光纤截止波长；（）光纤截止波长；（3）基模模场半径；）基模模场半径；（4）模式总数。）模式总数。第41页