中国大学MOOC《光纤光学(华中科技大学)》最新章节测试答案

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(第一章)概论 第一章概论单元测试

1、 问题:高锟提出了哪种说法最终使光纤通讯成为了现实?
选项:
A:光经过水流的导引,可以实现弯曲传输;
B:可以通过改进光纤原材料的提纯工艺,降低光纤原材料的杂质;
C:可以使用反射波导和透镜波导等进行地下管道通信;
D:反射镜振动引起反射光变化,对端接收后通过解调装置还原信息。
答案: 可以通过改进光纤原材料的提纯工艺,降低光纤原材料的杂质;

2、 问题:标准单模光纤的主要原料是?
选项:
A:二氧化硅;
B:单晶硅;
C:多晶硅;
D:氮化硅。
答案: 二氧化硅;

3、 问题:光纤不具备下面哪种特点?
选项:
A:损耗低;
B:传输速率高;
C:传输容量大;
D:对电磁干扰敏感。
答案: 对电磁干扰敏感。

4、 问题:以下说法正确的是?
选项:
A:塑料光纤具有重量轻、韧性好,但是造价昂贵;
B:芯径越粗的光纤,通常它的传输模式数目就越少;
C:对所有光纤而言,当V小于2.405时将只允许传输一种模式;
D:红外光纤具有极低的理论损耗极限。
答案: 红外光纤具有极低的理论损耗极限。

5、 问题:下面说法正确的是?
选项:
A:掺杂二氧化锗或者五氧化二磷可以降低纤芯折射率;
B:掺杂三氧化二硼可以提高纤芯折射率;
C:高质量的光纤通常采用“预制棒-拉丝”工艺来制备的;
D:光纤制备工艺中的清洗步骤使用高压水枪清洗设备。
答案: 高质量的光纤通常采用“预制棒-拉丝”工艺来制备的;

6、 问题:下面哪个不属于获得低损耗光纤的关键技术难题?
选项:
A:精确的光纤损耗检测;
B:高纯度的光纤原材料的获取;
C:高精度的光纤拉丝尺寸控制;
D:各种重金属及氢氧根离子的消除。
答案: 精确的光纤损耗检测;

7、 问题:以下哪种不是预制棒制备工艺?
选项:
A:气相轴向沉积法(VAD);
B:低压化学气相沉积法(LPCVD);
C:改进的化学气相沉积法(MCVD);
D:等离子体增强化学气相沉积法(PCVD)。
答案: 低压化学气相沉积法(LPCVD);

8、 问题:关于光纤制备工艺的说法正确的是?
选项:
A:实心的预制棒的折射率的剖面和要得到的光纤区别非常大;
B:制备对纤芯的材料、包层特别是靠外面的包层材料要求都非常高;
C:OVD,MCVD以及PCVD工艺不需要预制棒熔缩;
D:纤芯可采用预制棒的工艺来制备,包层则可通过套棒的工艺实现。
答案: 纤芯可采用预制棒的工艺来制备,包层则可通过套棒的工艺实现。

9、 问题:下面关于光纤拉丝成缆的说法错误的是?
选项:
A:涂覆有自由涂覆与减压涂覆这两种不同的涂覆工艺;
B:光纤出拉丝炉之后在退火炉内进行缓慢冷却,以防止在玻璃内部造成高应力;
C:光纤不外加涂覆层时的结构很脆弱而容易断裂;
D:涂覆层要求没有缺陷,无气泡以保护光纤。
答案: 涂覆有自由涂覆与减压涂覆这两种不同的涂覆工艺;

10、 问题:拉丝过程中需要控制的光纤参数不包括?
选项:
A:传输损耗;
B:截止波长;
C:电磁干扰敏感性;
D:涂覆层的质量。
答案: 电磁干扰敏感性;

(第二章) 光纤光学的基本方程(上) 第二章光纤光学的基本方程单元测试(上)

1、 问题:在光波导的分析思路中,经过时空分离得到的方程式是?
选项:
A:亥姆赫兹方程;
B:波导场方程;
C:波动方程;
D:射线方程。
答案: 亥姆赫兹方程;

2、 问题:电磁波传播的重要特性之一是,在两种介质交界面处电磁场满足边界条件,其具体表达式为?
选项:
A:E1t=E2t, B1t=H2t; H1n=H2n, D1n=D2n;
B:E1t=E2t, H1t=H2t; B1n=B2n, D1n=D2n;
C:E1t=E2t, D1t=D2t; B1n=B2n, H1n=H2n;
D:D1t=D2t, H1t=H2t; B1n=B2n, E1n=E2n。
答案: E1t=E2t, H1t=H2t; B1n=B2n, D1n=D2n;

3、 问题:下面哪种关于光纤光学分析的说法是正确的?
选项:
A:矢量波动方程是由标量波动方程近似得到的;
B:亥姆赫兹方程是光线理论或者波动理论分析计算的一个基础方程;
C:光纤波导是一种各向异性介质光波导,无传导电流,无自由电荷;
D:实际光纤波导里光场仅在纤芯中存在。
答案: 亥姆赫兹方程是光线理论或者波动理论分析计算的一个基础方程;

4、 问题:下面哪种关于波导场方程的说法是错误的?
选项:
A:结合边界连续的条件,可以得到波导场方程的解;
B:波导场方程由亥姆赫兹方程通过电磁分离得到;
C:波导场方程的解是光纤传输的模式的场函数表达式;
D:推导求解波导场方程遵循的是波动光学的分析思路。
答案: 波导场方程由亥姆赫兹方程通过电磁分离得到;

5、 问题:下面哪种说法是错误的?
选项:
A:亥姆赫兹方程本征解ψ是光纤中传输的电磁波的电场或磁场的分布函数;
B:纵横分离得到了一个只由横向坐标去描述的方程,即波导场方程;
C:光波在轴向是驻波,没有相位的变化,而在横向是一种行波;
D:求解波导场方程可得本征解,通常将本征解定义为“模式”。
答案: 光波在轴向是驻波,没有相位的变化,而在横向是一种行波;

(第二章) 光纤光学的基本方程(下) 第二章光纤光学的基本方程单元测试(下)

1、 问题:下面哪种说法是错误的?
选项:
A:渐变折射率分布的光纤的纤芯折射率梯度不为零;
B:光线总是向着折射率低的区域弯曲;
C:渐变折射率分布的光纤中光线的轨迹是曲线;
D:阶跃折射率分布的光纤中光线的轨迹是直线。
答案: 光线总是向着折射率低的区域弯曲;

2、 问题:下面哪种关于模式的说法是正确的?
选项:
A:TM模Ez=0;
B:EH模或HE模Ez=Hz=0;
C:TEM模Ez≠0,Hz=0;
D:TE模Ez=0,Hz≠0。
答案: TE模Ez=0,Hz≠0。

3、 问题:下面哪种关于模式的说法是正确的?
选项:
A:每一个模式对应于沿光波导轴向传播的一种机械波;
B:模式是波导结构的固有电磁共振属性的表征;
C:模式具有确定的相速群速和纵场分布;
D:每一个模式对应于多个本征值并满足全部边界条件。
答案: 模式是波导结构的固有电磁共振属性的表征;

4、 问题:关于光纤横向传播常数U、W和纵向传播常数β说法错误的是?
选项:
A:归一化频率V的平方等于U的平方减去W的平方;
B:U值反映了导模在纤芯中的驻波场横向振荡频率;
C:W值反映了导模在包层中的消逝场的衰减速度;
D:W趋近于无穷时,对应于导模远离截止。
答案: 归一化频率V的平方等于U的平方减去W的平方;

5、 问题:关于色散的说法错误的是?
选项:
A:色散使光脉冲发生畸变;
B:色散会使光纤的传输容量增大;
C:色散描述的是群延时所引起的脉冲展宽;
D:色散主要有三类,模间色散、波导色散和材料色散。
答案: 色散会使光纤的传输容量增大;

(第三章) 阶跃折射率分布光纤第一部分 阶跃折射率分布光纤第一部分测试

1、 问题:在SIOF中,纤芯折射率n1=1.467,包层折射率n2=1.460,则子午光线与z轴夹角θz的约束条件sinθz ≤ ( )?
选项:
A:0.0951;
B:0.0896;
C:0.0422;
D:以上均不正确。
答案: 以上均不正确。

2、 问题:下面说法正确的是?
选项:
A:纤芯中的场解为第一类贝塞尔函数,是衰减的形式;
B:包层中的场解为第二类贝塞尔函数,是振荡的形式;
C:包层中的场解为第二类汉克尔函数,是衰减场形式;
D:纤芯中的场解为第一类汉克尔函数,是振荡场形式。
答案: 包层中的场解为第二类汉克尔函数,是衰减场形式;

3、 问题:下面不是倾斜光线特征的是?
选项:
A:不与纤轴相交;
B:在同一平面内传输;
C:倾斜光线的数值孔径大于子午光线;
D:最大时延差大于子午光线。
答案: 在同一平面内传输;

4、 问题:当光纤的数值孔径增大时,以下描述错误的是?
选项:
A:光纤收集光的能力增大;
B:最大时延差增大;
C:光纤的传输带宽减小;
D:光纤的通信容量增大。
答案: 光纤的通信容量增大。

5、 问题:下面关于光纤子午光线的说法错误的是?
选项:
A:光纤波导中的子午平面将有无穷多个;
B:子午平面是与纤轴相交,而且与纤壁垂直的平面;
C:阶跃型光纤中仅有子午光线沿直线传播并在纤壁全反射;
D:子午光线始终在子午平面内传输。
答案: 阶跃型光纤中仅有子午光线沿直线传播并在纤壁全反射;

(第三章) 阶跃折射率分布光纤第二部分 阶跃折射率分布光纤第二部分测试

1、 问题:已知一阶跃折射率光纤,纤芯和包层折射率分别为1.4662和1.4621,纤芯和包层直径分别为8.6 um和125 um,该光纤的截止波长为?
选项:
A:1373 nm
B:1231 nm
C:1565 nm
D:1310 nm
答案: 1231 nm

2、 问题:下列说法错误的是?
选项:
A:求出模式场分布六个场分量不能唯一确定光纤模式;
B:本征值方程可以根据不同模式的特性来进行简化;
C:混杂模的电场和磁场纵向分量都不为零;
D:EH模的电场占优势,而HE模式的磁场占优势。
答案: 求出模式场分布六个场分量不能唯一确定光纤模式;

3、 问题:对于包层折射率为1.50,纤芯折射率为1.52,工作波长为1550 nm的光纤,其单模截止时的光纤纤芯半径为?
选项:
A:3 um;
B:2.41 um;
C:6.82 um;
D:4.5 um。
答案: 2.41 um;

4、 问题:已知某阶跃折射率光纤的纤芯/包层折射率为n1/n2=1.463/1.460,纤芯直径为2a=22 μm,波长为λ=1.55 μm的光在其中传输,该波长的归一化频率V为?
选项:
A:2.405;
B:3.86;
C:4.18;
D:5.326。
答案: 4.18;

5、 问题:以下有关TE和TM模式的说法错误的是?
选项:
A:TM模式的本征值方程与TE模式的相同;
B:TE0m模与TM0m在临近截止与远离截止之间的本征值不同;
C:TM模式临近截止和远离截止的条件与TE模式完全一样;
D:TE模与TM模式成对出现和消失。
答案: TM模式的本征值方程与TE模式的相同;

(第三章) 阶跃折射率分布光纤第三部分 阶跃折射率分布光纤第三部分测试

1、 问题:以下有关EH和HE模式的说法正确的是?
选项:
A:EH11模式是唯一不能被截止的模式,称作光纤的基模;
B:本征值在临近截止本征值和远离截止本征值之间取值;
C:混杂模的电场和磁场纵向分量可能为零;
D:EH模与HE模式成对出现和消失。
答案: 本征值在临近截止本征值和远离截止本征值之间取值;

2、 问题:有关色散曲线的说法错误的是?
选项:
A:平行于横轴横线与色散曲线的交点数为光纤中允许存在的导模数;
B:根据色散曲线可得某V值下,光纤存在的模式数目和模式种类;
C:根据色散曲线可得TM01模式和TE01模式对应的截止频率相同;
D:V减小到一定程度时,可以实现单模传输。
答案: 平行于横轴横线与色散曲线的交点数为光纤中允许存在的导模数;

3、 问题:有关截止波长和截止频率的说法错误的是?
选项:
A:入射波长大于截止波长时,实现单模传输;
B:入射频率小于截止频率时,实现单模传输;
C:给定光纤的几何尺寸,可得到单模光纤截止波长;
D:单模光纤的传输条件Vc<2.405,仅针对阶跃型光纤成立。
答案: 给定光纤的几何尺寸,可得到单模光纤截止波长;

4、 问题:对于包层折射率为1.51,纤芯折射率为1.52,工作波长为1550 nm的光纤,其单模截止时的光纤直径为?
选项:
A:3 um;
B:3.41 um;
C:6.82 um;
D:4.5 um。
答案: 6.82 um;

5、 问题:有关弱导光纤的说法错误的是?
选项:
A:n1≈n2;
B:TE与TM模式的本征值方程近似相同;
C:纤芯对光的束缚能力很强;
D:TE与TM模式始终处于简并态。
答案: 纤芯对光的束缚能力很强;

(第三章) 阶跃折射率分布光纤第四部分 光纤光学期中测验

1、 问题:在弱导光纤中下列哪个说法是错误的?
选项:
A:当l=0时LPlm模式没有角向变化;
B:当l>0时LPlm模式有四重简并;
C:当l=0时LPlm模式有二

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