光纤通信考试题目及答案

1、1966年7月，英籍华人（高银）博士从理论上分析证明了用光纤作

为传播介质以实现光通信日勺也许性。

2、光在光纤中传播是运用光日勺（折射）原理。

3、数值孔径越大，光纤接受光线日勺能力就越（强）,光纤与光源之间的耦

合效率就越（高）o

4、目前光纤通信所用光波日勺波长有三个，它们是：（0.85um、1.31um、

1.55pm）0

5、光纤通信系统中最常用日勺光检测器有：（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

取）,即高能级上日勺粒子数多于低能级上日勺粒子数。物质的I这一种反常态

日勺粒子数分布，称为粒子数日勺反转分布。

7、在多模光纤中，纤芯日勺半径越（大）,可传播日勺导波模数量就越多。

8、光缆由缆芯、（加强元件（或加强芯））和外护层构成。

9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何构造所引起的色散。

10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和（单模光纤）。

11、PDH的缺陷之一：在复用信号时帧构造中，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

对监控和网管日勺规定。

12、光接受机日勺重要指标有光接受机日勺动态范围和（敏捷度）。

13、激光器能产生激光振荡日勺最低程度称为激光器日勺（阈值条件）。

14、光纤日勺（色散）是引起光纤带宽变窄的重要原因，而光纤带宽变窄

则会限制光纤日勺传播容量。

15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的重要

原因是传播系统的脉冲抖动和（噪声）o

二、选择题：（每题2分，共20分。1-7:单项选择题，8-10：多选题）

1、光纤通信是以（A）为载体，光纤为传播媒体日勺通信方式。

A、光波B、电信号C、微波D、卫星

2、要使光纤导光必须使（B）

A、纤芯折射率不不小于包层折射率B、纤芯折射率不小于包层

折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均

匀日勺

3、（D）是把光信号变为电信号的器件

A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器

4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。

A、1985B、1970

C、1988D、1990

5、SDH传播网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为（A）

kbit/so

A、155520B、622080

C、2488320D、9953280

6、掺电耳光纤放大器（EDFA）日勺工作波长为（B）nm波段。

A、1310B、1550C、1510D、850

7、发光二极管发出日勺光是非相干光，它日勺基本原理是（B）。

A、受激吸取B、自发辐射C、受激辐射D、自发吸取

8、光纤通信系统日勺是由（ABCD）构成日勺。

A、电端机B、光端机C、中继器D、光纤光缆线路

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）；

二是控制（D）。

A、微型半导体制冷器B、调制脉冲电流的幅度

C、热敏电阻D、激光器的偏置电流

10、光纤传播特性重要有（AB）

A、色散B、损耗C、模场直径D、截止波长

三、简答题（1、2题各6分，3题8分，共20分。）

1、什么是光纤色散？光纤色散重要有几种类型？其对光纤通信系统有何影

响？

由于光纤中传播日勺信号包括不一样日勺频率成分或多种模式

成分，在传播过程中，因群速度不一样互相散开，引起传播信号

波形失真、脉冲展宽口勺物理现象称为色散。（2分）

光纤色散口勺存在使传播口勺信号脉冲畸变，从而限制了光纤口勺传播

容量和传播带宽。（2分）从机理上说，光纤色散分为材料色散、

波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引

起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。（2分）

2、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？

答：直接调制是用电信号直接调制光源器件口勺偏置电流，

使光源发出口勺光功率随信号而变化。光源直接调制口勺长处是简

朴、经济、轻易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下口勺性

能退化口勺限制。光纤通信中光源多采用直接调制方式。（3分）

间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出口勺持续

光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波口勺调制。

间接调制方式需要调制器，构造复杂，但可获得优良8勺调制性能，

尤其适合高速率光通信系统。（3分）

3、画图分析阐明掺饵光纤放大器重要由几部分构成？各部分的作用是什

么？

掺饵光纤、器

在

才放

二（1

泵浦LD

提高稳定性。（1分）

4.什么叫光纤损耗？导致光纤损耗的原因是什么？当光在光纤中传播时，

伴随传播距离的增长，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。损

耗一般用损耗系数a表达。

LP.（dB/km）（3分）

损耗产生的重要原因是光纤材料的吸取、散射作用和光纤在使用过程中

由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。（2分）

四、计算分析题（1、2题各15分，3、4题各5分，共40分）

1、某SI型光纤，光纤日勺芯径d=2a为100口m,折射率nl=l.458,包层时

折射率n2=l.450,在该光纤中传播的光波的波长入=850nmo

（1）计算该光纤日勺V参数

（2）估算在该光纤内传播的模式数量

（3）计算该光纤日勺数值孔径

（4）计算该光纤单模工作的波长

2、有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300〃加，材料折射率n=3.0,

两端的解理面的反射率为0.35o

（1）求因非全反射导致的等效损耗系数。

⑵求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。

(3)若此激光器的中心波长入=1310nm,与此对应时纵模序数。

3、设140Mb/s日勺数字光纤通信系统，工作波长1300nm,其他参数如下：

发射光功率为-3dBm,接受机日勺敏捷度为-38dBm(BER=10-9),系统余量

为4dB,连接器损耗为0.5dB/个，平均接头损耗为0.05dB/km,光纤损

耗为0.4dB/km,试计算损耗限制传播距离。

4、分光比为3：1日勺定向耦合器，假设从输入口0输入日勺功率为ImW,从

输入口0到输入口1日勺插入损耗为1.5dB,求两个输出口的输出光功率。

四、计算分析题(1、2题各15分，3、4题各5分，共40分)

1、解：

(1)由于归一化频率V号帅f

二①x50x71.4582-1.452

0.85

=56.36(4分)

(2)传播日勺模式总数2

=1588(3分)

⑶该光纤日勺数值孔径：NA=^-n1=0.153(4分)

（4）该光纤单模工作日勺波长：

—>/=ajd-就=2.613aJ"；-=2.613x50xJ〃；—人=19.9（

口m）

2、解：

已知L=0.3mmn=3.0r.=r；=0.35（1分）

1）因非全反射导致的等效损耗系数

（mm1）（4分）

2）由L=q；q=l,2,3--.-

­.第q个纵模的激振频率q=q±

=>族率间隔Av=—=£=—雪"*L7T0"（Hz）

波长间隔以=盘=^^、9.5x1。-。（m）（6分）

3）由L=q•2=口入々三口二答二七音~"74（4分）

3、解：

根据题意得

Ps=—3dBm,PR=-38dBm,af=0.4dB/km,as=0.05dB/km,（2分）

怎=0.5//个,M=4dB

由鸟—PR=2ac+Laf+M+Lee（2分）

P*R-2a=M=-3-（-38）-2x0.5-4=加

得乙=

af+a,0.4+0.05

4、解:

由题意得口=即口=—匚:上-

535（1分）

6+6《+鸟

故有q=3鸟（1分）

已知-1.5（1分）

15

得A=io（>

Po

由于兄=1mw

因此<=凡10一°,5=10°」5=0.70mw（1分）

R=-/?=-10°15=0.23mw（1分）

2313

2、画出STM-N的帧构造（标明详细数字）及功能（15分）。

（1）段开销（SOH）区域

段开销是指SDH帧构造中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附

加时字节，重要用于网络的OAM功能，段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开

销（MSOH）o（3分）

（2）信息净负荷（Payload）区域

信息净负荷区域重要用于寄存多种业务信息比特，也寄存了少许可用于通道性能监

视、管理和控制的通道开销（POH）字节。（3分）

（3）管理单元指针区域

管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息

首字节在STM-N帧内的精确位置，以便在接受端能对时分离净负荷。

（3分）

1、为增大光接受机日勺接受动态范围，应采用（B）电路。

A.ATCB.AGCC.APCD.ADC

2、光纤数字通信系统中不能传播HDB3码日勺原因是（A）

A光源不能产生负信号

光

B.将出现长连“1”或长连“0”

C.编码器太复杂D.码率冗余度太大

3、以工作波长属于通信光纤窗口日勺是（B）。

um

4、在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以明显提高光接受机日勺敏

捷度（A）

A.作前置放大器使用B.作后置放大器使用

C.作功率放大器使用D.作光中继器使用

5、STM—4每秒可传播日勺帧数是（D）

A.1000B.2023

C.4000D.8000

6、STM-N一帧日勺字节数是（C）o

A.270X9B.274XN«9C.270«N«9D.261XN-9

7、在光纤通信系统中，当需要保证在传播信道光的单向传播时，采用

(B)。

A.光衰减器B.光隔离器C.光耦合器D.光纤连接器

8、决定光纤通信中继距离日勺重要原因是（B）

A.光纤日勺型号B.光纤日勺损耗和色散

C.光发射机时输出功率D.光接受机日勺敏捷度

9、下列哪一种不是SDH网日勺特点（D）

A.具有全世界统一日勺接口原则B.大量运用软件进行系统配置

日勺管理

C.复用映射构造灵活D.指针调整技术减少了设备复杂性

10、将光限制在有包层日勺光纤纤芯中日勺作用原理是（B）

A.折射B.在包层折射边界上的全内反射

C.纤芯一包层界面上日勺全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射

6、光纤接续日勺重要措施有：熔接法、粘接法

8、掺饵光纤放大器应用方式有:LA、PA、BA

10、EDFA的泵浦构造方式有：同向泵浦构造、反向泵浦构造，.双向泵浦构造。

11、SDH的重要复用环节是:映射、定位、复用

12、光中继器实现方式有:光-电-光形式中继器、光放大器

1、根据传播方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式提成三类：一

为TEM波，二为TE波，三起TM波。

2、对于单模光纤来说，重要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散

占重要地位。

3、光纤色散的测量措施有相移法、脉冲时延法、干涉法，光纤损耗的测量措施有插入

法、后向测量法。

4、激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一种是激光器的阈值电流随温度升高

而增大；另一种是外微分子量效率随温度升高而减小。

5、对LD的直接调制将导致激光器动态谱线增宽，限制光纤通信系统的传播速率和容

量。

6、光纤通信系统中监控信号的传播途径有两个，一种是在光纤中传播，另一种是通过

光缆中附加的金属导线传播）。

7、响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。

8、在数字接受机中，设置均衡滤波网络的目的是消除码间干扰，减小误码率。

9、数字光接受机最重要的性能指标是敏捷度和动态范围。

10、APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增噪声。

11、半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。

12、耦合器的构造有许多类型，其中比较实用日勺有光纤型、微器件型和波导型。

温度对激光器的输出光功率影响重要通过阈值电流和外微分量子效应。

13、数字光纤传播系统的两种传播体制为准同步数字系列(PDH)和同步数字系列

(SDH)oPDH有两种基础速率，一种是以L544Mb/s为第一级基础速率；另一种是以

2.048Mb/s为第一级基础速率。

14、隔离器重要用在激光器或光放大器的背面，功能防止反射光返回到该器件致使性

能变坏。它日勺两个重要参数是插入损耗和隔离度。

15、SDH传播系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的I传送速率为2.488Gbit/s。

16、STM-1可复用63个2M信号3个34M信号1个140M信号

17、渐变型光纤中，不一样的射线具有相似轴向速度的现象称为自聚焦现象。

18、数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的有效瞬间与其理想时间位置的短时间偏

离。19、光纤数字通信系统中，误码性能和抖动性能是系统传播性能的两个重要指标。

20、EDFA中光耦合器的重要作用是将输入光信号和原泵浦光混合起来。

21、EDFA噪声系数的定义式为放大器的输入信噪比/放大器的输出信噪比。

22、常用的SDH设备有终端复用器、分插复用器和交叉连接设备等。

23、WDM系统重要有五部分构成：光发射机，光中继放大器，光接受机，光监控信

道，网络管理系统。

24、POH中常用的多址技术有三种：频多址分(FDMA),时多址分(TDMA),码分多

址(WDMA)。

25、电信网有两大功能群：传送功能群和控制功能群。

26、光纤通信的目的是提高速率和增大容量。

27、自愈环构造可分为两大类，分别是通道倒换环和复用段倒换环。

SDH环形网的一种突出长处是具有自愈能力。

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.光学谐振腔来实现时

C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的

2、下列哪一项不是规定光接受机有动态接受范围的原因?（B）

A.光纤的损耗也许发生变化B.光源的输出功率也许发生变化

C.系统也许传播多种业务D.光接受机也许工作在不一样系统中

3、光纤通信中光需要从光纤的主传播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，假如接头不持续时将会导致（D）

A.光功率无法传播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

发送麻

5、在系统光发射机的调制器前附加一种扰码器的作用是（A）

A.保证传播的透明度B.控制长串力”和“0”的出现

C.进行在线无码监测D.处理基线漂移

6、下列有关交叉连接设备与互换机的说法对的的是（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顾客话路

C.两者通道连接变动时间相似D.两者变化连接都由网管系统配置

8、下列不是WDM的重要长处是（D）

A.充足运用光纤的巨大资源B.同步传播多种不一样类型的信号

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处理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.由掺铜元素决定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、下述有关光接受机敏捷度时表述不对的的是（A）

A.光接受机敏捷度描述了光接受机的最高误码率

B.光接受机敏捷度描述了最低接受平均光功率

C.光接受机敏捷度描述了每个光脉冲中最低接受光子能量

D.光接受机敏捷度描述了每个光脉冲中最低接受平均光子数

12、光发射机的消光比，一般规定不不小于或等于（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.IO"D.10一3

14、日前采用的LD的构造种类属于（D）

A.F-P腔激光器（法布里一珀罗谐振腔）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）

A.2.048Mb/s,HDB3B.8.448Mb/s,HDB3

C.2.048Mb/s,CMID.8.448Mb/s,CMI

16、数字光接受机的敏捷度Pr=100微瓦，则为（A）dBm。

A.-10B.10C.-20D.-30

17、WDH系统的单纤双向传播方式可实现（C）通信。

A.单工B.双工C.全双工D.单工与双工

18、光孤子源重要有哪几种（A）

A.掺铜光纤孤子激光器、锁模半导体激光器

B.掺银光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器

C.锁模半导体激光器、锁模半导体激光器

D.掺银光纤孤子激光器、信道频率激光