光纤通信期末考试试题(简答)汇编.pdf

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光纤通信期末考试试题（简答）
（开卷 90 分钟内完成，1~5 题每题 6 分，6~15 题每题 7 分，共 100 分）
1、光纤的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？
光纤由纤芯、包层和涂覆层 3 部分组成。
其中纤芯：纤芯位于光纤的中心部位。直径 d1=4μ m～50μ m，单模光纤的纤芯为 4μ m～10
μ m，多模光纤的纤芯为 50μ m。纤芯的成分是高纯度 SiO2，作用是提高纤芯对光的折射率
（n1），以传输光信号。包层：包层位于纤芯的周围。 直径 d2=125μ m，其成分也是含有
极少量掺杂剂的高纯度 。略低于纤芯的折射率，即 ＞ ，它使得光信号封闭在纤芯中
SiO2 n1 n2
传输。涂覆层：光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。 涂覆
的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起
着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约 1.5mm。
2、光缆的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？
光缆由缆芯、护层和加强芯组成。
其中缆芯就是套塑光纤，护层对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损
坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防
湿作用，隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。
3、光纤的三个传输窗口是什么？光纤中的导波属于 TM/TE/TEM/近似 TEM 波？
0.85μm、1.31μm、1.55μm。
光纤中得电磁场近似为横电磁波（TEM 波）
4、什么是归一化频率 V，V 取值多少时光纤单模传输？什么叫光纤的截止波长？
光纤的归一化频率 V  2 (2)1/ 2 n  /  是一个综合性参数，与光纤的结构参数（纤芯的折
1 0
射率 n1、半径 a、折射率相对差△）和工作波长0 有关。其数值大小决定了弱波导光纤中
电磁场的分布和传输情况。
光纤单模传输的条件是 0<V< 2.4。
光纤的截止波长c 是一组数组波长，表示不同导模刚好截止不传（波长大于该值时，相应
的电磁场模式不能沿光纤有效传输）。
单模光纤进行单模传输的最小波长称为单模光纤的截止波长。
5、什么是数值孔径 NA，它的大小与相对折射率及色散大小有无关联？
光纤的数值孔径数值孔径表征了光纤的集光能力(最大有效入射角的正弦值)。