光纤技术及应用复习题1~5

光纤试题及答案第一章导论一. 填空1. 光纤通信的通信窗口波长范围为（）。

2. 光纤通信是以（）为载频，以（）为传输介质的通信方式。

3. 光纤通信的最低损耗波长是（），零色散波长是（）。

二. 选择题（有一个或者多个答案） 1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。

A、0.85 μmB、2 μmC、1.31 μmD、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有（）。

A、 LEDB、 LDC、PCMD、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。

A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线三. 简答题1. 光纤通信主要有哪些优点？2. 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？参考答案一、1、0.7～1.7μm 2、光波光纤 3、1.55μm 1.31μm 二、1、ACD 2、AB 3、C 三、1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。

2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。

虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。

光纤通信用的近红外光（波长约1μm）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m～1mm）的频率（3～300GHz）高三个数量级以上。

载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。

第二章光纤与光缆一、填空1.单模光纤中不存在（）色散，仅存在（）色散，具体来讲，可分为（）和（）。

2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于（）阶电极化率，它是引起（）、（）和（）等现象的原因。

3、光缆大体上都是由（）、（）和（）三部分组成的。

4、散射损耗与（）及（）有关。

5、允许单模传输的最小波长称为（）。

6、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越（）。

二、选择（一个或多个答案）1、从横截面上看，光纤基本上由３部分组成：（）、（）、（）。

A、折射率较高的芯区B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层D、外面的涂层E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式，即（），称为光纤的基模。

光纤通信复习题库（整合版）一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，以便时产生信号的提取，称_扰码电路 __ 。

2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料，称为__耗尽层。

3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。

碰撞电离4．在半导体激光器的P—I 曲线上，当I＞It 时，激光器发出的是激光，反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。

6. SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为_同步传送模块STM-N_。

7.从波动理论的观点看，光波作为一种电磁波来处理。

8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。

9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。

10.LED适用于模拟的光纤传输系统。

11．光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。

12．光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。

接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的开销字节，就不能适应网络管理、运行和维护。

14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。

15. 按照泵浦方式的不同，EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。

16.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。

17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。

18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。

19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是_相干光 ___。

20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。

21.常用的SDH设备有：终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。

22.在光接收机中，与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。

《光纤技术及应用》复习题第一章1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。

（并会证明）2、TE波、TM波分别指的是什么？3、平面光波发生全反射的条件。

当入射角大于临界角时，入射光能量将全部反射4、古斯-哈恩斯位移指的是什么？其物理本质是什么？证明实际光的反射点离入射点有一段距离，称为古斯-哈恩斯位移。

（相隔约半个波长）实质：光的传播不能简单视为平面光波的行为，必须考虑光是以光束的形式传播，即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的5、写出光线方程，并证明在各向同性介质中光为直线传播。

对于均匀波导，n为常数，光线以直线形式传播第二章1、平板波导的结构，分类。

结构：一般由三层构成：折射率n1中间波导芯层，折射率n2下层介质为衬底，折射率n3上层为覆盖层；n1>n2 , n1>n3。

且一般情况下有n1>n2> n32、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有：导模、衬底辐射模、波导辐射模（各有什么特点）。

（入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常数所满足的条件）P12。

P17-18图满足全反射的光线并不是都能形成导模，还必须满足一定的相位条件。

P13（导模的传输条件）3、在平板波导中TE0模为基模，因为TE0模的截止波长是所有导模中最长的。

P144、非均匀平面光波在平板波导中的模式有：泄露模、消失模5、平板波导中的简正模式具有：稳定性、有序性、叠加性、和正交性。

6、模式的完备性指的是?P24在平板波导中，导模和辐射模构成了一个正交、完备的简正模系，平板波导中的任意光场分布都可以看成这组正交模的线性组合。

7、波导间的模式耦合指的是？P31当两个波导相距很远时，各自均以其模式独立地传播，无相互影响；当两个波导相距很近时，由于包层中场尾部的重叠，将会发生两个波导间的能量交换，称之为波导间的模式耦合。

作业题：2-7、2-8第三章1、什么是光纤？光纤的结构，分类，并画出相应的折射率分布。

光纤通信复习题及答案一、选择题1. 光纤通信中使用的光导纤维是由什么材料制成的？A. 塑料B. 玻璃C. 金属D. 陶瓷答案：B2. 光纤通信中，光信号的传输方式主要是什么？A. 反射B. 折射C. 散射D. 透射答案：A3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪一项？A. 强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 极化调制答案：D4. 在光纤通信中，信号衰减的主要原因是什么？A. 光的散射B. 光的吸收C. 光的反射D. 光的折射答案：B5. 光纤通信中，光纤的类型不包括以下哪一项？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 同轴光纤D. 有源光纤答案：C二、填空题6. 光纤通信的基本原理是利用_________作为传输介质，通过_________来实现信息的传输。

答案：光导纤维；光信号7. 光纤通信具有_________、_________、_________等优点。

答案：传输距离远；传输带宽大；抗干扰能力强8. 光纤通信中，光信号的传输速度可以达到_________。

答案：光速9. 光纤通信中，信号的衰减与_________、_________、_________等因素有关。

答案：光纤材料；光纤长度；光的波长10. 光纤通信中，光纤的损耗主要由_________损耗和_________损耗组成。

答案：材料；弯曲三、简答题11. 简述光纤通信系统的组成。

答案：光纤通信系统主要由光发射机、光纤、光接收机和光放大器等部分组成。

12. 光纤通信中，单模光纤与多模光纤有何区别？答案：单模光纤只允许单一模式的光波在其中传播，具有较高的传输速率和较长的传输距离；而多模光纤允许多个模式的光波传播，传输速率较低，传输距离较短。

13. 光纤通信中，光信号的衰减对通信质量有何影响？答案：光信号的衰减会导致信号强度降低，从而影响通信质量，使得信号传输距离受限，严重时还可能导致通信中断。

四、论述题14. 论述光纤通信在现代通信中的重要性。

1. (单选题)麦克斯韦方程组中,表示磁生电的方程是? ( A)A. ∇×E⃗=−ðB⃗ðt+JB. ∇×H⃗=ðD⃗ðtC. ∇⋅D⃗=ρD. ∇⋅B⃗ =02. (单选题)1966年,( C)发表了他的著名论文“光频介质纤维表面波导”。

首次明确提出通过改进制备工艺,减少原材料杂质,可使石英光纤的损耗大大下降,并有可能拉制出损耗低于20dB/km的光纤,从而使光纤可用于通信之中。

A. 麦克斯韦B. 亥姆霍兹C. 高锟D. 爱因斯坦3. (单选题)(B )年,美国康宁公司研制成功损耗20 dB/km的石英光纤。

A. 1960B. 1970C. 1980D. 19904. (单选题)对于各向同性介质,物质方程是: ( C)5. (单选题)亥姆霍兹方程是由( A)分离变量而来。

A. 波动方程B. 麦克斯韦方程C. 物质方程D. 边界条件6. (单选题)TE波是指( D)垂直于入射面的光波。

A. 波矢方向B. 波动方向C. 磁场振动方向D. 电场振动方向7. (单选题)( A)是光纤传输中最重要的物理现象之一,是影响光纤传输特性和构成光纤器件的基础。

A. 倐逝波B. 相移C. 古斯哈恩思位移D. 全反射8. (单选题)当光波波长远小于光波导的横向尺寸时,可以忽略光的波动性特性,用( B)来描述光的能量传输,通常将这种处理光波导中光传输问题的方法称为射线光学方法或几何光学方法。

A. 光波B. 光线C. 电磁场D. 场9. (单选题)在局部范围内可以近似地将波阵面看作平面,将光波看作平面波,并称其为(C )。

A. TE波B. TM波C. 局部平面波D. 以上都不对10. (单选题)电磁场能量传播的能流密度由(A )S表示。

A. 玻印亭矢量B. 波阻抗C. 波矢D. 传播常数1、光纤是光导纤维的简称，它是工作在光波波段的一种介质波导。

2、光纤的传输特性由其结构和材料决定。

光纤原理试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光信号传输的介质是什么？A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 下列哪一项不是光纤通信的优点？A. 抗电磁干扰能力强B. 传输距离远C. 传输速率低D. 保密性好答案：C3. 光纤通信中，信号的传输方式是：A. 电信号B. 光信号C. 声信号D. 热信号答案：B4. 光纤通信中，光纤的折射率分布情况可以分为几种类型？A. 1种B. 2种C. 3种答案：B5. 下列哪一项不是光纤的损耗因素？A. 材料吸收B. 弯曲损耗C. 色散D. 放大器答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 光纤通信系统中，下列哪些设备是必需的？A. 光纤B. 光端机C. 放大器D. 光纤连接器E. 光纤交换机答案：A, B, D2. 光纤通信中，下列哪些因素会影响光纤的传输性能？A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲程度D. 光纤的材质E. 光纤的长度答案：A, B, C, D3. 下列哪些是光纤通信中常用的光源？A. LEDB. 激光器D. 光纤放大器E. 光纤连接器答案：A, B4. 光纤通信中，下列哪些技术可以用于提高传输速率？A. 波分复用B. 时分复用C. 频分复用D. 码分复用E. 光纤放大器答案：A, B, C, D5. 下列哪些是光纤通信中常用的光检测器？A. 光电二极管B. 光电晶体管C. 光纤放大器D. 光电倍增管E. 光纤连接器答案：A, B, D三、判断题（每题2分，共10分）1. 光纤通信是一种有线通信方式。

（对）2. 光纤通信的传输介质是铜线。

（错）3. 光纤通信具有抗电磁干扰能力强的特点。

（对）4. 光纤通信的传输速率比有线通信慢。

（错）5. 光纤通信中，单模光纤比多模光纤的传输距离更远。

（对）四、简答题（每题5分，共10分）1. 请简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信的基本原理是利用光波在光纤中传播的特性，通过光纤作为传输介质，将电信号转换成光信号进行传输。

光纤通信技术复习题答案一、选择题1. 光纤通信中使用的光波频率通常在以下哪个范围内？A. 100 THzB. 300 THzC. 10 THzD. 1 THz答案：B2. 光纤通信中，光信号的传输损耗主要来源于：A. 材料吸收B. 散射C. 反射D. 所有以上答案：D3. 下列哪种光纤类型不是按照传输模式分类的？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 单极光纤D. 双极光纤答案：C二、填空题4. 光纤通信的基本原理是利用_________作为传输媒介，通过_________将信息传输到远距离。

答案：光纤；光波5. 光纤通信中的色散主要分为两种类型：_________和_________。

答案：材料色散；波导色散三、简答题6. 简述光纤通信的主要优点。

答案：光纤通信的主要优点包括高带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强、保密性好、重量轻、体积小、易于安装等。

7. 描述单模光纤与多模光纤的主要区别。

答案：单模光纤只允许一种模式的光波传输，具有较小的芯径，通常用于长距离传输。

多模光纤允许多种模式的光波传输，芯径较大，通常用于短距离传输。

四、计算题8. 假设一个光纤通信系统中，光信号的衰减系数为0.3 dB/km，试计算在传输距离为100 km时的总衰减。

答案：总衰减 = 0.3 dB/km * 100 km = 30 dB五、论述题9. 论述光纤通信在现代通信网络中的应用及其重要性。

答案：光纤通信在现代通信网络中扮演着至关重要的角色。

它广泛应用于互联网、电话网络、电视传输、数据传输等领域。

光纤通信具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，使得信息传输更加高效、稳定。

随着5G技术的发展，光纤通信在构建高速、大容量的通信网络中的作用愈发凸显。

六、案例分析题10. 某城市需要建立一个覆盖全城的光纤通信网络，请简述设计该网络时需要考虑的主要因素。

答案：设计一个覆盖全城的光纤通信网络时，需要考虑以下主要因素：网络的覆盖范围、网络的容量需求、光纤的类型（单模或多模）、网络的可靠性和冗余设计、成本效益分析、维护和升级的便利性、以及与现有通信基础设施的兼容性等。

、填空题（40分，每空1分） 1、 光纤通信是 为传输媒质。

以为载波的通信方式。

光纤的工作波长为、和。

2、 无源器件主要有、、、、和、光开关等。

3、 单模光纤纤芯直径一般为 ，多模光纤纤芯直径为，光纤包层直径一般为 。

5、 光纤主要的传输特性是 和 。

6、 光纤接续的主要方法有和。

7、 在光纤通信系统中，对光源的调制可分 和两类。

8、 掺铒光纤放大器应用方式有 _________ 、 和 _______ 9、 光与物质作用时有、和三个物理过程。

10、 EDFA 的泵浦结构方式有：a. ____________ ； b. _________ •吉构；c.双向 泵浦结构。

11、 SDH 的主要复用步骤是 、和 。

1 2、光中继器实现方式有 和两种二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题 2分，共20分） 1、 为增大光接收机的接收动态范围，应采用（）电路。

A. ATC B . AGC C . APC D . ADC 2、 光纤数字通信系统中不能传输 HDB3码的原因是（）A.光源不能产生负信号光B.将出现长连“ T 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的是（）。

试题34、光缆结构包括 有 、 _____ 和 ____ 。

常用光缆________ 、 __________ 等结构。

B. 1310 nmC.2000nm4、 在光纤通信系统中， （）A.作前置放大器使用 C. 作功率放大器使用 5、 S TM — 4每秒可传输的帧数是（ A.1000B.2000C.4000D.8000& STM-N 一帧的字节数是（ ）A.270瓦9B.274XN 江 9C.270瓦 N 瓦 9D.26卩：9C.复用映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（ ）A.折射B.在包层折射边界上的全内反射C.纤芯一包层界面上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射三、简答题 （20分）1、简述掺铒光纤放大器（EDFA ）工作原理。

《光纤通信技术》复习题一．基本概念1．什么样的电磁波叫做“光”？目前的光纤通信用的是什么光？波长是多少？2．光纤通信的特点？3．光纤的NA和LNA各是什么意义？什么是光线模式的分立性？4．什么是光纤的色散？光纤的色散分为哪几种？在单模光纤中有哪些色散？5．归一化频率V和截止频率V C各如何定义？有何区别和联系？6．什么是单模光纤？单模传输的条件是什么？7．什么是模耦合？什么EMD？8．什么是光纤的近场和远场？什么是模场直径？什么是光纤的截止波长？9．什么是光子的自发辐射、受激吸收、受激辐射？10．什么是信号的抖动？抖动的性能参数有哪些？11．满注入和LPS注入条件是怎样规定的？二．基本原理1．光在不同的界面上发生反射和折射的方向规律如何？发生全反射的条件是什么？2．什么是散射？光被介质吸收有几种形式？为什么“波长有选择性”？3．光纤芯区折射率为什么比包层高？4．光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？5．无源光器件有那些？作用是什么？6．为什么发光二极管的发射谱线宽、发射角大，而半导体激光器的发射谱线窄、发射角小？7．试分析光通过介质时，在什么情况下，（1）光波被吸收；（2）光波被放大；（3）光波强度保持不变。

8．简述LD和LED的工作原理9．简述PIN和APD管的工作原理10．光接受机是由几部分组成的？各部分的作用是什么？11．辅助设备有哪些？作用是什么？12．公务通信有几种方式？区间通信主要解决什么问题？13．光纤通信系统中的接口电路的作用是什么？14．实用化的光纤通信系统是由哪些部分组成的？各部分的作用分别是什么？三．计算1．已知多模光纤的Δ=0.01，n0=1.5，将此光纤端浸没于水中（n水==1.33），求其在水中的数值孔径。

2．已知目前的单模光纤芯直径为10μm，Δ=0.004，n0=1.5，并为阶跃分布，若以0.63μm波长的红光注入，其中导模约有多少？若想实现单模传输，芯经应作如何调整？3．某光纤损耗系数为2.5dB/km，长度为1.5km，输入光功率为10μW时，输出应为多少？4．用脉冲展宽法测量某多模光纤链的带宽，光纤链长10km，输入光脉冲FWHM为3ns，输出为5ns，求此光纤链的带宽。

一．单选题：（每小题1分,5小题，共5分）1.下列哪种光纤主要用于传输距离很长且不能插入有源器件对衰减要求特别高的无中继海底光缆通信系统（）DA. G.651多模光纤B.G652非色散位移光纤C.G653色散位移光纤D.G654截止波长位移光纤2.下列哪个不是目前的光纤制棒技术（）AA.内部化学气相沉积法B.轴向化学气相沉积法C.改进的化学气相沉积法D.等离子化学气相沉积法3.一段12km 长的光纤线路，其损耗为 1.5dB/km，如果在接收端保持0.3μW 的接收光功率，则发送端的功率至少为（）AA.18.93uWB.15.28uWC.21.47uwD.24.45uW4.G652光纤又叫作（）BA.色散位移光纤B.非色散位移光纤C.截止波长位移光纤D.非零色散位移光纤5.对于以下光纤制造的步骤，正确的顺序是（）C①拉丝②制棒③性能测试④玻璃加工⑤包装入库⑥清洗A.④⑥①②③⑤B.④②①③⑥⑤C.④②⑥①③⑤D.④②③⑥①⑤二．多选题：（每小题3分，3小题，共9分）1.从横截面上看，光纤基本上由三部分组成：（）。

ABDA、折射率较高的纤芯B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂覆层D、外面的涂覆层E、外面的包层2.光纤本征吸收损耗的频带位于（）ACA.0.7～1.1μmB.2.2～5.5μmC. 8～12μmD.15～18μm3.下图是背向散射法测量结果的典型曲线，以下说法正确的是（）ADEA.a段：由于耦合设备和光纤前端面引起的菲涅尔反射脉冲B.b段：光脉冲沿具有不均匀特性的光纤段传播时的背向散射曲线C.c段：光纤的低损耗区，焊点等D.d段：光纤活动连接、裂痕（或气泡）E.e段：光纤终端引起的反射损耗三．名词解释（每小题3分，2小题，共6分）1.插入损耗指一个输出端口的输出功率和一个输入端口输入功率的比值，插入损耗常常包括两部分，一部分是器件非理想造成的附件损耗（通常是不期望存在的），另外一部分是器件本身特性造成的。

《光纤通信系统及其应用》试题及答案一、填空题（每空2分，共30题）1．根据传输方向上有无电场分量或磁场分量，可将光（电磁波）的传播形式分为三类：一为波；二为波；三为波。

答案：TEM TE TM2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的的薄膜波导。

答案：折射率相同3.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为现象。

答案：自聚焦4.在PIN光电二极管中，P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料，称为层。

答案：本征层（I）5.在薄膜波导中，导波的特征方程是。

答案：2k1xd-2Φ12-2Φ13=2mπ6.EDFA在光纤通信系统中的主要应用形式有：、作发射机的和。

答案：作前置放大器功率放大器作光中继器7.EDFA的工作波长范围是__。

答案：1.53~1.56um8.光缆主要由、_和等几部分组成。

答案：缆芯加强元件外护层9.形成光纤损耗的原因很多，归结起来主要包括两大类：__和。

答案：吸收损耗散射损耗10.LD适用于、的光纤传输系统。

答案：长距离大容量11.对光隔离器的主要要求是：和。

答案：插入损耗低隔离性好12.SDH的帧结构除行、列、字节、帧长等外，还包括、和区域。

答案：信息净负荷区域支路单元指针区域管理单元指针13.支路单元TU是SDH的一种信息结构，它是由VC和一个相应的组成的。

答案：支路单元指针14.EDFA作前置放大器使用时，要求其有和的特性。

答案：高增益低噪声15.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第___行，第列。

答案：1~910～27016.利用并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。

答案：光17．光纤通信系统中的监控信号除可借助光缆中的金属导线传输外，还可利用来传输。

答案：光纤二、选择题（每题2分，共30题）1.速率为fb的NRZ码经4B1H码型变换后,其线路码的速率为（）A.1.25fbB.1.2fbC.fb答案：D2.通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是（）A.光纤色散B.噪声C.光纤衰减D.光缆线路长度答案：B3.STM-1一帧的字节数为（）A.9×270×NB.9×261×NC.9×270D.9×261答案：C4.在薄膜波导中,导波的轴向相位常数k1z＝（）A.k0sinθ1B.k0n1θ1C.n1θ1D.k0n1sinθ1答案：D5.在阶跃型光纤中,当导波处于截止的临界状态时,其特性参数（）B.β＝0C.V＝0D.U＝0答案：D6.目前,掺铒光纤放大器噪声系数可低至（）A.－3dB～0dBB.0dB～3dBC.3dB～4dBD.10dB～15dB答案：C7.不属于半导体激光器特性参数的是（）A.输出光功率B.阈值电流C.转换效率D.消光比光发射机的答案：D8.光纤衰减系数的单位是（）A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km？答案：D9.在EDFA中,用于降低放大器噪声的器件是（）A.光耦合器B.波分复用器C.光滤波器D.光隔离器答案：C10.薄膜波导中,导波的基模是（）A.TE0B.TM0C.TE1D.TM1答案：A11.半导体光放大器的增益一般在（A）dB。

第1,2章1.光波在真空和介质中的传播速度有何关系？波长有何关系？频率有何关系？传播常数有何关系？解：设真空中 c,λ,f,k 设介质中 v,λ′,f ′,k ′,折射率n 则：v=c/n ,λ′=λ/n ,f ′=f ,k ′=kn2.什么是单模光纤和多模光纤的工作条件？阶跃多模光纤和渐变多模光纤导模的近似计算公式是什么？应用这些公式时，对光纤有何条件？解：多摸光钎（MMF ）：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50μm 左右），仅用于中小容量、中短距离通信。

单摸光纤（SMF ）：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适合大容量、长距离通信。

3.数值孔经是什么？有什么物理意义？写出各类数值孔径的计算公式？ 解：光纤端面临界入射角的正弦值，称为数值孔径（）。

由于光纤端面上小于或等于临界入射角的入射光在光纤内传输，故数值孔径越大，则光纤与光源或和其他光纤的耦合就越容易。

但数值孔径过大会增加光纤传输损耗，故数值孔径应适当选值。

阶跃光纤子午光线：NA ≡sin Ф0=√(n 12-n 22)=n 1√（2△） 阶跃光纤斜射光线：NA ≡sin Ф0=NA/cos γ渐变光纤子午光线：NA(r)≡sin Ф0 (r)=√(n 12(r)-n 22)=n 1(r)√（2△(r)） 渐变光纤斜射光线：N A (r)≡sin Ф0 (r)=NA(r)/√(1-(r/a)2sin 2γ) 最大理论数值孔径：NA t ≡ sin Ф0max =√(n 1max 2-n 22)= n 1max √（2△max ) 远场强度有效数值孔径：NA eff ≡sin Фe =√(1-0.05η/2)NA t=（渐变光纤）（阶跃光纤）)0(NANA=（抛物渐变光纤）（阶跃光纤）tNA NA t975.04.为什么说当两根光纤的a ，n1，n2，λ，α和φin 都分别相同时，长光纤比短光纤输出的高阶模要小？ 解：两根光纤的22212nn aV-=λπ和入射圆锥角都分别相同，因而在不考虑衰减的情况下两根光纤含有相同的导波摸。

第一章 光纤光学基础1．详述单模光纤和多模光纤的区别（从物理结构，传播模式等方面）A ：单模光纤只能传输一种模式，多模光纤能同时传输多种模式。

单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型，多模光纤可呈多种形状。

纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差：单模纤芯直径在10um 左右，多模一般在50um 以上；单模光纤的相对折射率差在0.01以下，多模一般在0.01—0.02之间。

2．解释数值孔径的物理意义，并给出推导过程。

A:：NA 的大小表征了光纤接收光功率能力的大小，即只有落入以m 为半锥角的锥形区域之内的光线，才能够为光纤所接收。

3．比较阶跃型光纤和渐变型光纤数值孔径的定义，可以得出什么结论？A ：阶跃型光纤的NA 与光纤的几何尺寸无关，渐变型光纤的NA 是入射点径向坐标r 的函数，在纤壁处为0，在光纤轴上为最大。

4．相对折射率差的定义和物理意义。

A ：2221212112n n n n n n --D =?D 的大小决定了光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力。

5．光纤的损耗有哪几种？哪些是其固有的不能避免，那些可以通过工艺和材料的改进得以降低？A ：固有损耗：光纤材料的本征吸收和本征散射。

非固有损耗：杂质吸收，波导散射，光纤弯曲等。

6．分析多模光纤中材料色散，模式色散，波导色散各自的产生机理。

A ：材料色散是由于不同的光源频率所对应的群速度不同所引起的脉冲展宽。

波导色散是由于不同的光源频率所对应的同一导模的群速度不同所引起的脉冲展宽。

多模色散是由于不同的导模在某一相同光源频率下具有不同的群速度所引起的脉冲展宽。

7．单模光纤中是否存在模式色散，为什么？A ：单模光纤中只传输基模，不存在多模色散，但基模的两个偏振态存在色散，称为偏振模色散。

8．从射线光学的观点计算多模阶跃光纤中子午光线的最大群时延差。

A ：设光纤的长度为L ，光纤中平行轴线的入射光线的传输路径最短，为L ；以临界角入射到纤芯和包层界面上的光线传输路径最长，为sin c L f 。

光纤通信考试试题及答案第一部分：选择题1. 光纤通信系统中，光信号的主要传输方式是：A. 广播传输B. 串行传输C. 并行传输D. 随机传输答案：B. 串行传输2. 光纤通信中，下列哪个参数不属于光纤特性：A. 折射率B. 纤芯直径C. 数字传输速率D. 衰减系数答案：C. 数字传输速率3. 光纤通信系统中，起到光信号放大作用的设备是：A. 光开关B. 光放大器C. 光电探测器D. 光纤衰减器答案：B. 光放大器4. 光纤传输速率的单位是：A. MbpsB. GbpsC. KbpsD. Hz答案：B. Gbps5. 光纤通信系统中，用于将光信号转换为电信号的设备是：A. 光开关B. 光放大器C. 光电探测器D. 光纤衰减器答案：C. 光电探测器第二部分：填空题6. 光纤通信中，被称为“光之窗”的波长范围是________。

答案：1310nm-1550nm7. 光纤通信系统中，光纤的主要组成部分是由________和________组成。

答案：纤芯（core）和包层（cladding）8. 光纤通信中，衰减是指光信号在传输过程中的________损耗。

答案：光功率9. 光纤通信中，常用的光纤连接器有________和________两种类型。

答案：FC和LC10. 光纤通信中，光纤主要通过________的方式进行信号传输。

答案：全内反射第三部分：简答题11. 请简要介绍光纤通信的基本原理及优势。

答：光纤通信是利用光的全内反射原理，将信息信号转换为光信号，通过光纤进行传输的通信方式。

其优势包括传输速率高、信号衰减小、抗干扰性强、带宽大等。

12. 请简述光纤通信系统中的光放大器的作用及常见类型。

答：光放大器是光纤通信系统中起到放大光信号的作用的设备。

常见的光放大器类型包括EDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier）、Raman放大器等。

13. 请解释光纤衰减的原因及常见的衰减方式。

光纤通信基础复习题+答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、检查光纤接头损耗，平均值必须小于或等于()。

A、0.02dBB、0.03dBC、0.05dBD、0.08dB正确答案：D2、通信资源管理系统使用()方式进行资源安排。

A、自动资源安排B、半自动资源安排C、手动资源安排D、以上选项都是正确答案：D3、使用消火栓时，应对准火焰什么部位灭火？A、火焰顶部B、火焰中部C、火焰根部D、以上都可以正确答案：C4、电力系统应当具有《电力系统安全稳定导则》所规定的抗扰动能力，防止发生灾害性的()。

A、大面积停电B、故障C、缺陷D、崩溃正确答案：A5、高压设备上工作需要全部停电或部分停电者，应使用()工作票。

A、第三种B、任意一种C、第一种D、第二种正确答案：C6、220kV站光通信覆盖率指标属()类指标。

A、通信规模B、通信运行C、通信服务能力D、通信管理正确答案：A7、通信调度值班员须实时监视调管范围内通信设备设施的运行状态。

对各类缺陷应立即跟进、定位，确认业务影响范围，()完成缺陷初步判断并发出通信调度令，协调指挥处理。

A、2小时内B、立刻C、30分钟内D、1工作日内正确答案：C8、根据运行缺陷的消缺率的指标要求，一般缺陷消缺率应不低于()。

A、0.95B、0.65C、0.75D、0.85正确答案：B9、为做好电力事故应急处置，电力企业应当按照国家有关规定，制定本企业()。

A、管理办法B、运行规程C、事故应急预案D、控制措施正确答案：C10、使用安全带时，其挂钩或绳子禁止挂在()A、移动的物件上B、比工作地点高的构件上C、结实牢固的构件上D、专为挂安全带的钢丝绳上正确答案：A11、通信网络事故预警共分为()级.A、六C、三D、五正确答案：B12、OPGW应经得起不小于()的拉力而无任何单线断裂。

A、60%RTSB、40%RTSC、95％RTSD、25%RTS正确答案：C13、220kV及以上生产实时控制业务通信通道平均中断时间指标属()类指标。

模拟试题参考答案一、填空题(20分)红外区。

激辐射；产生激光的最主要过程是: 受激辐射。

转换为电信号电流。

二、单项选择题(15分)1 光纤通信指的是: [ B ]A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

2 光纤单模传输条件, 归一化频率V应满足: [ B ]----A- V>2.405------ B- V<2.405------C- V>3.832----- D- V<3.8323 使用连接器进行光纤连接时, 如果接续点不连续, 将会造成: [ C ]A 光功率无法传输；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, 或以反射波形式返回发送端。

4 在激光器中, 光的放大是通过: [ D ]A 光学谐振腔来实现；B 泵浦光源来实现；C 外加直流来实现；D 粒子数反转分布的激活物质来实现。

5 掺铒光纤的激光特性: [ A ]A 主要由掺铒元素决定；B 主要由起主介质作用的石英光纤决定；C 主要由泵浦光源决定；D 主要由入射光的工作波长决定。

三、（15分）如图所示, 用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中的传输原理。

---简答:---射线光学的基本关系式是反射和折射的菲涅耳定律:反射定律折射定律反射临界角: , 相应的光纤端面的入射角为入射临界角。

在图中如光线1所示。

当子午光线以大于入射临界角从空气入射纤芯端面的入射角时, 该光线将进入包层, 并从光纤透射出来被损耗掉, 如光线2所示。

当子午光线以小于入射角从空气入射纤芯端面的入射角时, 如光线3所示, 进入纤芯的光线将会不断在芯包界面间产生全反射, 从而使光波向前传播。

这就是光纤的传光原理。

四、(15分)简答下列问题:雪崩光电二极管如图所示雪崩光电二极管六、(10分)如图所示, 分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？----简答：、(15分)光纤通信系统构成的框图如图所示, 分析说明各部分的作用。

一、填空1. 光纤是由中心的 纤芯 和外围的 包层 同轴组成的圆柱形细丝；为实现光能量在光纤中的传输，要求中心的 的折射率 稍高于 外围的 包层 的折射率。

2. 渐变型光纤的 自聚焦效应 说明不同入射角的光线，虽然经历的路程不同，但最终都会聚在 一点上。

3. 单模光纤传输的条件为 v=（2πa/λ）405.22122<=-n n 。

4. 由于 色散 的存在，使得在光纤中传输的光纤信号，无论是模拟信号还是数字信号的幅度都要减小；光纤的 损耗 决定了系统的 传输距离 。

（色散限制了带宽）5. 通信网由 SDH 传送网 、 WDM 光网络 、光接入网 组成。

6. PON 即 无源光网络 多址(TDMA) 波分多址(WDMA) （AON 有源光网络）7. 接入网由 业务节点接口（SNI ） 和 用户网络接口（UNI ） 之间的一系列传送实体组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可经由网络管理接口 3Q 配置和管理。

8. 在SDH 中，将低速的支路信号复接为高速信号，需经过 传输媒质层网络 、通道层网络 、 电路层网络 。

9.DWDM系统可分为双纤单向传输 WDM系统和单纤双向传输 WDM系统。

光与物质互相作用时有三种基本过程：受激吸收/自发辐射/受激辐射二、选择题1.1970年，光纤研制取得了重大突破，美国康宁公司成功研制了损耗为（ A ）的石英光纤，从而展现了光纤通信美好的前景。

A）20 dB/km B）1000 dB/km C) 2.5 dB/km D) 4 dB/km2.光纤中传送的电磁场模式为 DA）TM波 B）EM波 C) TEM波 D) TM、EM及其混合波3.影响多模光纤中的色散主要是 C>A>BA）材料色散 B）波导色散 C) 模式色散 D)色度色散4.下列哪项不属于光无源器件 :DA）连接器 B）光耦合器 C)光隔离器 D)光检测器5.下列不属于数字光发射机调制特性的是 DA）电光延迟 B）弛张振荡 C)自脉动现象 D)暗电流噪声6.平均故障间隔时间常用下列哪项表示 BA）MTTR B）MTBF C)MFRB D)MRTT7.EDFA工作的窗口是 BA）1310 nm B）1550nm C)980nm D)1480nm8.下列哪项不属于我国在传输参考模型中提出的参考数字DA）420 km B）5000km C)280km D)6400km （美国）9.二纤单向复用段倒换环利用下列甚磨协议实现倒换环功能（A）A）APS B）AIS C)AC D)SOA10.STM-1是SDH的同步传输模块，传输速率是AA）155.520 Mb/s B）2.048 Mb/s C)1.544 Mb/sD)622.080 Mb/s三、判断正确与错误1.1960年，美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器（T ）2.NA越大，则光纤中的信息传输量越大。