光纤通信计算题

1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。

2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。

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

4、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（0.85μm、1.31μm、1.55μm）。

5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（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( 受激吸收)，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。

物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。

7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大)，可传输的导波模数量就越多。

8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。

9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。

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：在复用信号的帧结构中，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的要求。

12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。

13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。

14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。

15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。

二、选择题：（每小题2分，共20分。

1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。

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、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的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。

光纤通信技术复习题（非考试题序）一、填空题P9 1、（1）：光纤通信是指利用（光纤）作为传输介质，实现（光信号）传输的通信方式。

（5）WDM的含义是（波分复用），FTTH的含义是（光纤入户）。

（这是名词解释的题目）SDH:同步数字系统WDM:波分复用系统DWDM：密集波分复用系统OTDR:光时域反射仪P44 1、（3）：未经涂覆和套塑的光纤称为裸光纤，是由（纤芯）和（包层）构成的。

（6）纤芯的折射率n1（大于）（大于或小于）包层的折射率n2。

（7）按折射率分布划分，光纤可分为（阶跃型光纤）、（渐变型光纤）。

（9）光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是（0.85）（1.31）（1.55），最低损耗窗口的中心波长是（1.55）。

（24）按缆芯结构的特点，光缆可分为（层绞式）光缆、（中心管式）光缆和（骨架式）光缆等。

（25）按线路敷设方式分类，光缆可分为（架空）光缆、（管道）光缆、（直埋）光缆、隧道光缆和水底光缆等。

P65 1、（3）：光的发射和吸收行为，包括三种基本过程，即（自发辐射）、（受激吸收）和（受激辐射）。

（8）激光器是由三个部分组成的，即：（工作物质）、（谐振腔）和（泵浦源或激励源）。

（14）发光二级管，发出的是（荧光），光谱的谱线（宽），发散角（大）。

而半导体激光器，发出的是（激光），光谱的谱线（窄），发散角很（小）。

P113 （9）光发送机的消光比越（大）越好，即全“0”时，发光功率越（小）越好，但在实际上，消光比越（大），光接收机的灵敏度会下降。

（10）在光端机中，除了光发送机外，还有（光发射机）机。

（11）当光电检测器受到光束照射时，光束横截面上包括（光子）数目的随机起伏，引起（电子--空穴对）的随机起伏，使光电检测器的（光生载流子）了随机起伏，这种随机起伏产生的的噪声就是量子噪声。

（12）暗电流是指（无光）照射时光电检测器中产生的电流。

（13）光接收机灵敏度是指在保证给定的（误码率）条件下，所需的最（小）平均接收光功率。

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n23.当V→∞时，光纤中的光能( D )A.大部分集中在纤芯，小部分在包层B.大部分集中在包层，小部分在纤芯C.都集中在包层中，纤芯中没有D.都集中在纤芯中，包层中没有4.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收?( A )A.SiO2的吸收B.OH-的吸收C.Cu2+的吸收D.V3+的吸收5.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( C )A.光纤的损耗可能发生变化B.光源的输出功率可能发生变化C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能工作在不同系统中6.光隔离器的作用是( B )A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开7.光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( 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8.下列哪一个不是SDH网的特点( D )A.具有全世界统一的接口标准B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性9.映射是指( B )A.支路信号装入C的过程B.支路信号适配装入VC的过程C.VC和TU指针构成TU的过程D.N个STM-1同步复用进STM-N的过程10.目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A. 0.85μm和1.3μmB. 0.85μm和1.48μmC. 0.98μm和1.48μmD. 0.98μm和1.55μm1.今后光纤通信的发展主方向是_ 扩大通信容量__延长中继距离_____。

2.由公式求得介质薄膜波导的导波模数量m=1.31，该波导中可传输的模式有___ TE0，TE1，TM0，TM1____。

光纤考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 光缆答案：B2. 光纤的折射率分布不均匀，这种光纤称为？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 梯度折射率光纤D. 均匀折射率光纤答案：B3. 下列哪种光纤损耗不是由材料本身引起的？A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 材料损耗答案：C4. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪种？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D5. 光纤通信中，光信号的复用技术不包括以下哪种？A. 波分复用B. 时分复用C. 码分复用D. 频分复用答案：C6. 光纤通信中，哪种光纤最适合长距离传输？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A7. 光纤通信中，哪种光纤的带宽最宽？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A8. 光纤通信中，哪种光纤的抗弯曲性能最好？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：C9. 光纤通信中，哪种光纤的传输损耗最低？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：D10. 光纤通信中，哪种光纤的抗干扰性能最好？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 光纤通信中，光信号的传输介质是________。

答案：光纤2. 光纤的折射率分布不均匀时，称为________光纤。

答案：多模3. 光纤通信中，光信号的调制方式包括调幅、调频和________。

答案：调相4. 光纤通信中，光信号的复用技术包括波分复用、时分复用和________。

答案：频分复用5. 光纤通信中，最适合长距离传输的光纤是________光纤。

答案：单模6. 光纤通信中，带宽最宽的光纤是________光纤。

答案：单模7. 光纤通信中，抗弯曲性能最好的光纤是________光纤。

复习试题一一、填空题(每空1分，共20分)1.光纤通信系统是由光发送机、和光接收机三部分组成。

2.光纤按折射率分类有突变性光纤和两类。

3.光缆由缆芯、_______和外护层组成。

4.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和_______。

5.在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流I t时，激光器发出的是。

6.LD属于受激发射发光，而LED属于_______发光。

7.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为_______。

8. STM-N的复用方式是。

9.4B1H码码率的提高比例为。

10.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为_______。

11.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和_______。

12.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和_______。

13.STM-1帧结构中管理单元指针位置在1~9列中的第行。

14.STM-1可复用进__ __个34M信号。

15.当VC-4、VC-3或VC-12的帧速率比AU-4、TU-3或TU-12帧速率高时为。

16. STM-4的帧结构中RSOH有字节。

17. TU-12是以1个字节为一个调整单位，TU-12指针值的范围为。

18.EDFA_______(能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。

19.传送网可以从垂直方向分解为三个独立的层网络，既电路层、通道层、。

20.WDM系统可以分为集成式WDM系统和两大类。

二、单项选择题(每小题2分，共30分)1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( )。

A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.光隔离器的作用是( )。

A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开3. 在光纤通信系统中，当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需要( )来完成。

光纤期末考试题及答案 一、选择题（每题2分，共20分） 1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？ A. 铜线 B. 塑料 C. 石英玻璃 D. 空气 答案：C

2. 下列哪种光纤的传输损耗最低？ A. 单模光纤 B. 多模光纤 C. 塑料光纤 D. 玻璃光纤 答案：A

3. 光纤通信中，信号传输的载体是？ A. 无线电波 B. 光波 C. 声波 D. 电波 答案：B

4. 光纤的折射率分布通常分为几种？ A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 答案：B 5. 下列哪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. 损耗小 答案：C

6. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪项？ A. 强度调制 B. 频率调制 C. 相位调制 D. 振幅调制 答案：D

7. 光纤通信中，光信号的传输损耗主要由什么因素决定？ A. 光纤长度 B. 光纤直径 C. 光纤材料 D. 所有上述因素 答案：D

8. 光纤通信中，光纤的色散可以分为哪两种？ A. 模式色散和材料色散 B. 时间色散和空间色散 C. 材料色散和波长色散 D. 模式色散和波长色散 答案：A

9. 光纤通信中，光纤连接器的作用是什么？ A. 延长光纤 B. 连接光纤 C. 保护光纤 D. 转换信号 答案：B

10. 下列哪种光纤最适合长距离传输？ A. 单模光纤 B. 多模光纤 C. 塑料光纤 D. 玻璃光纤 答案：A

二、填空题（每题2分，共20分） 1. 光纤通信中，光纤的折射率分布为______型。 答案：阶跃

2. 光纤通信中，光纤的端面形状通常为______。 答案：圆形

3. 光纤通信中，光纤的损耗主要由______和______造成。 答案：吸收、散射

4. 光纤通信中，光纤的色散会影响信号的______。 答案：质量

5. 光纤通信中，光纤连接器的类型包括______和______。 答案：FC、SC

光纤考试题及答案一、单选题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是（）。

A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括（）。

A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D3. 光纤的折射率分布特性中，阶跃型光纤的折射率分布是（）。

A. 均匀的B. 线性的C. 抛物线的D. 阶跃的答案：D4. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率（）。

A. 相同B. 低C. 高D. 无法确定答案：C5. 光纤通信中，光纤的损耗主要由（）引起。

A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 以上都是答案：D二、多选题1. 光纤通信的优点包括（）。

A. 传输容量大B. 抗电磁干扰能力强C. 保密性好D. 传输距离短答案：ABC2. 光纤的类型按折射率分布特性可以分为（）。

A. 阶跃型光纤B. 梯度型光纤C. 多模光纤D. 单模光纤答案：AB3. 光纤的损耗因素包括（）。

A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 连接损耗答案：ABCD4. 光纤通信系统中，常用的光源包括（）。

A. 发光二极管(LED)B. 激光二极管(LD)C. 光纤放大器D. 光电探测器答案：AB三、判断题1. 光纤通信中，多模光纤的带宽比单模光纤的带宽大。

（）答案：×（单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大）2. 光纤的损耗随着波长的增加而增加。

（）答案：×（光纤的损耗随着波长的增加而减少）3. 光纤通信中，光纤的折射率越高，光的传播速度越快。

（）答案：×（光纤的折射率越高，光的传播速度越慢）四、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信是利用光作为载波，通过光纤传输信息的一种通信方式。

在发送端，电信号经过电光转换器转换成光信号，然后通过光纤传输到接收端。

在接收端，光信号经过光电转换器转换成电信号，最后还原成原始信息。

2. 光纤通信有哪些主要优点？答案：光纤通信的主要优点包括：1) 传输容量大，可实现高速数据传输；2) 抗电磁干扰能力强，适用于电磁环境复杂的场合；3) 保密性好，难以被窃听；4) 传输距离远，适合长距离通信；5) 抗腐蚀、抗潮湿，适用于恶劣环境；6) 体积小、重量轻，便于敷设和维护。

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．光学谐振腔来实现的Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B )A．光纤的损耗可能发生变化B．光源的输出功率可能发生变化C．系统可能传输多种业务D．光接收机可能工作在不同系统中3、光纤通信中光需要从光纤的主传输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，如果接头不连续时将会造成（D）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形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A）A．保证传输的透明度B．控制长串“1”和“0”的出现C．进行在线无码监测D．解决基线漂移6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（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用户话路C．两者通道连接变动时间相同D．两者改变连接都由网管系统配置7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm8、下列不是WDM的主要优点是( D )A．充分利用光纤的巨大资源B．同时传输多种不同类型的信号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解决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．由掺铒元素决定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、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A)A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（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．10-4D．10-314、日前采用的LD的结构种类属于（D）A．F-P腔激光器（法布里—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．2.048 Mb/s，HDB3B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（A ）dBm。

装订线 班级 姓名： 学号 密封线兰州交通大学继续教育学院试卷考题书写要求：上下不得超过黑线两端点 一、填空题（每空1分，共35分） 1．下表中V 为光纤的归一化频率，V c 为传输模式的归一化截止频率。

光纤端面入射角为θo ，数值孔径角（最大端面入射角）为θom ，临界角为θc 。

试确定给定条件下它们的关系（＞，＜，＝） 模式理论 射线理论 导行条件 临界条件 截止条件 2．光学谐振腔的作用是 选频和正反馈 ，相位条件是 ，谐振频率是 。

3．石英光纤产生本征损耗的原因 紫外吸收 和 红外吸收 。

4．根据光与物质的 自发辐射 作用，可以制成 LED 器件； 受激辐射 作用，可以制成 LD 器件； 受激吸收 作用，可以制成 光电二极管 器件。

5．石英光纤的三个低损耗窗口是 850nm 、 1310nm 和 1550nm ； 它们对应的损耗分别为2dB/km 、 0.5 dB/km 和 0.2 dB/km 。

6．按传输模式光纤可分为单模光纤 和 多模光纤 ；按折射率分布可分为 阶跃光纤 和 渐变光纤 ；按传输波长可分为 短波长光纤 、 长波长光纤 和 超长波长光纤 。

7．同质结激光器的缺点是对 载流子 和 光子 的限制作用差。

二、判断题（每题1分，共10分）1．数值孔径NA 是表征光纤捕光能力的一个参量。

（ T ） 2．费米能级是实际存在的一个能级。

（ F ） 3．根据光与物质的受激吸收作用可以制成半导体激光器。

（ F ） 4．Δ大的光纤称为弱波导光纤。

（ F ）5．在N 型半导体中，导带中电子的浓度小于价带中空穴的浓度。

（ F ） 6．相对折射率Δ越大，光纤的模式色散越大。

（ T ） 7．光纤通信系统中，接收光端机的核心部件是半导体激光器。

（ F ）8．光纤的捕光能力与光纤的几何尺寸有关。

（ F ）9．TM 波是指传输方向上没有磁波，只有电波。

（ T ）10．对阶跃光纤来说，在端面处入射角变化光线的周期随之改变，但反射半径不变。

重邮高函2012学年1期2011级通信工程专业（专升本）《光纤通信原理》综合练习姓名学号一：填空题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、光纤通信系统（PDH）的构成由（）、（）、（）、（）、（）组成。

3、光纤的主要材料是（），光纤的结构从里到外依次为（）、（）、（）、（），其中（）部分是用来传导光信号的。

光纤的分类中按传输的模式来分可分为（）和（）光纤，按纤芯的折射率分布的不同来分可分为（）和（）光纤。

4、光纤中的纤芯折射率必须（）包层折射率，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（）。

（）和（）。

常用光缆有（）、5、光缆结构包括（）、（）、（）、（）等结构。

6、光纤的传输特性是光纤的（）特性、（）特性。

7、单模光纤的特征参数是（）和（），实现单模传输的条件是（）。

8、ITU-T建议的G.652光纤称为（），其零色散窗口为（），色散位移光纤是ITU-T建议的G.（）光纤，其零色散窗口为（），G.655光纤称为（），主要应用于（）系统中。

9、发光二极管依靠（）发光，半导体激光器依靠（）发光。

（空白处选填“受激吸收”、“自发辐射”、“受激辐射”中的一种）。

11、光电检测器有（）和（）两种，其中（）具有内部电流放大作用。

12、EDFA称为（），其实现放大的光波长范围是（）。

13、光纤接续的主要方法有和。

14、光与物质作用时有、和三个物理过程。

15、光电检测器的作用是，PIN管本质上是外加偏压的，其主要噪声是噪声和噪声。

16、半导体激光器主要特性有、、、和。

LD的阈值电流达到初始值的倍时产生寿命告警。

18、掺铒光纤放大器应用方式有（）、（）、（）。

19、PDH光端机光发送机由和组成；光接收机由（）和（）组成。

光线路传输码型为（）和（）。

20、在光纤通信系统中，对光源的调制可分和两类。

21、在LD调制中，I b的选择原则是。

光纤通信复习提纲题型:一、选择题，共15小题，总计30分二、填空题，共20空,总计20分三、简答题，共4小题,总计20分四、计算题，共3小题，总计30分一、选择题1.光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。

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.纤芯折射率小于包层折射率B.纤芯折射率大于包层折射率C.纤芯折射率是渐变的D.纤芯折射率是均匀的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。

在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（ A ）A.保证传输的透明度B.控制长串“1"和“0”的出现C。

进行在线无码监测 D.解决基线漂移5.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（ A ）kbit／s。

A.155520 B。

622080C.2488320D.99532806.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。

A。

1310 B.1550 C.1510 D.8507.发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是（ B ）。

A.受激吸收 B。

自发辐射 C.受激辐射 D.自发吸收8.下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（ 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用户话路C。

两者通道连接变动时间相同 D。

两者改变连接都由网管系统配置9。

下列不是WDM的主要优点是( D )A。

充分利用光纤的巨大资源 B.同时传输多种不同类型的信号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码型调整10.下列要实现OTDM解决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11。

下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是（ A ）A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B。

光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D。

答：光纤色散是由光纤中传输的光信号的不同成分光的传播时间不同而产生的。

光纤色散对光纤传输系统的危害有：假设信号是模拟调制的，色散将限制带宽；假设信号是数字脉冲，色散将使脉冲展宽，限制系统传输速率〔容量〕。

2-7 光纤损耗产生的原因及其危害是什么？答：光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗。

吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。

散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和光纤结构缺陷〔如气泡〕引起的散射产生的。

光纤损耗使系统的传输距离受到限制，大损耗不利于长距离光纤通信。

μμm 两个波段上。

求该光纤为单模光纤时的最大纤芯直径。

解：由截止波长c λ=得λ≥c λ时单模传输，由条件得c λ≤μm ，那么2a≤×μmμm 。

3-3 半导体激光器(LD)有哪些特性?答：LD 的主要特性有：〔1〕发射波长和光谱特性λ=1.24Eg；激光振荡可能存在多种模式〔多纵模〕，即在多个波长上满足激光振荡的相位条件，表现为光谱包含多条谱线。

而且随着调制电流的增大，光谱变宽，谱特性变坏。

〔2〕激光束空间分布特性：远场光束横截面成椭圆形。

〔3〕转换效率和输出功率特性：d η=P I ∆∆·e hf ， P=th P +d hf eη(I-th I ) 〔4〕频率特性：在接近弛张频率r f 处，数字调制要产生驰张振荡，模拟调制要产生非线性失真。

〔5〕温度特性：th I =0I ·exp 〔0T T 〕 3-5计算一个波长λ=1μm 的光子的能量等于多少？同时计算频率f=1MHz 和f=1000MHz 无线电波的能量。

解：光子的能量为E p =hf=hc λ=3486 6.62810J s 310/110m s --⨯⨯⨯⨯（）=191.988410-⨯J 对于1MHz 无线电波0E ×3410-〔J ·s 〕×1×610-×2810-J 对于1000MHz 无线电波0E ×3410-〔J ·s 〕×1000×610-×2510-J3-7 试说明APD 和PIN 在性能上的主要区别。

王辉光纤通信（第3版）第1章习题1.已知语音信道的带宽为3.4kHz,问：（1）接收机信噪比S/N=30dB时的信道容量。

（2）设光载波波长为1.31μm，且系统带宽是载波频率的1%，该系统可容纳语音信道的数量是多少？2.光纤的传输窗口有哪些？3.分别计算波长为820nm,1550nm的光子能量。

设某个激光器工作波长等于650nm，光功率为0.5mw，求该激光器每秒发射的光子数。

4.已知某光源具有的能级为1.8eV，请判断其辐射光的颜色。

（500nm绿，700nm红，1eV=1.602×10-19J。

）5.光纤通信的优缺点是什么？6.光发射机的主要部件是什么，试述其作用。

7.阶跃光纤纤芯折射率为1.467，相对折射率为0.3%，计算包层折射率及临界入射角。

8.光接收机的灵敏度是怎样定义的？9.光放大器与再生中继器的作用有何区别？10.某衰减系数为0.2dB/km的光纤，如果其入射光功率为1mw，在传输5km后，输出功率是多少？11.当光在损耗23dB和35dB的光纤中传播时，光功率衰减了百分之几？12.某阶跃折射率光纤，光纤参数为：n1=1.5,n2=1.485,纤芯直径是100μm，问弯曲半径为多少时沿光纤轴线传输的光线将穿透包层不再在光线内传输。

13.求某光纤链路的长度。

已知光发射功率为2mw，光接收机灵敏度为-15dB，光纤衰减为0.5dB/km.14. 解释色散产生的机理。

15. 已知渐变折射率光纤参数如下：NA=0.20,n1=1.486,试计算其因模式色散所引起的脉冲展宽和传输1km 的最大比特率。

（2221n n NA -=）16. 设光源波长为860nm ，谱宽Δλ=70nm ，光纤色散系数为-15ps/(nm.km)，光纤长10km 。

求色度色散造成的脉冲展宽。

17. 有一渐变折射率光纤，n1=1.486,NA=0.2,对于1km 链路，其比特率是多少？18. 将波长为1.55μm ，码率为2.5Gb/s 的光信号用单模光纤传输时，最大传输距离为多少千米？设光信号的频谱宽度为0.1nm 。

第1章1.光通信的优缺点各是什么？答：优点有：通信容量大；传输距离长；抗电磁干扰；抗噪声干扰；适应环境；重量轻、安全、易敷设；；寿命长。

缺点：接口昂贵；强度差；不能传送电力；需要专用的工具、设备以及培训；未经受长时间的检验。

2.光通信系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？答：通信链路中最基本的三个组成部分是光发射机、光接收机和光纤链路。

各部分的功能参见1.3节。

3.假设数字通信系统能够在载波频率1%的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？答：5GHz×1％/64k＝781路（3×108/1.55×10-6）×1％/64k＝3×107路4.SDH体制有什么优点？答：主要为字节间插同步复用、安排有开销字节用于性能监控与网络管理，因此更加适合高速光纤线路传输。

5.简述未来光网络的发展趋势及关键技术。

答：未来光网络的发展趋势为全光网，关键技术为多波长传输和波长交换技术。

6.简述WDM的概念。

答：WDM的基本思想是将工作波长略微不同，各自携带了不同信息的多个光源发出的光信号，一起注入同一根光纤，进行传输。

这样就充分利用光纤的巨大带宽资源，可以同时传输多种不同类型的信号，节约线路投资，降低器件的超高速要求。

7.解释光纤通信为何越来越多的采用WDM+EDFA方式。

答：WDM波分复用技术是光纤扩容的首选方案，由于每一路系统的工作速率为原来的1/N，因而对光和电器件的工作速度要求降低了，WDM合波器和分波器的技术与价格相比其他复用方式如OTDM等，有很大优势；另一方面，光纤放大器EDFA的使用使得中继器的价格和数量下降，采用一个光放大器可以同时放大多个波长信号，使波分复用（WDM）的实现成为可能，因而WDM＋EDFA方式是目前光纤通信系统的主流方案。

8.WDM光传送网络（OTN）的优点是什么？答：（1）可以极提高光纤的传输容量和节点的吞吐量，适应未来高速宽带通信网的要求。

光纤考试题及答案一、单项选择题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是什么？A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率：A. 相同B. 低C. 高D. 无法确定答案：C3. 光纤通信中，以下哪种光纤损耗最低？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：B4. 光纤通信中，光纤的传输窗口通常位于哪个波长范围内？A. 800nm-900nmB. 1300nm-1550nmC. 1550nm-1625nmD. 2000nm-2600nm答案：B5. 光纤通信中，光纤的非线性效应不包括以下哪一项？A. 色散B. 受激拉曼散射C. 受激布里渊散射D. 四波混频答案：A二、多项选择题1. 光纤通信中，光纤的类型包括哪些？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A、B、C、D2. 光纤通信中，影响光纤损耗的因素包括哪些？A. 材料吸收B. 散射C. 弯曲损耗D. 连接损耗答案：A、B、C、D3. 光纤通信中，光纤的连接方式包括哪些？A. 熔接B. 机械连接C. 热缩套管连接D. 胶合连接答案：A、B、C、D三、判断题1. 光纤通信中，光纤的带宽比铜线通信的带宽大。

答案：正确2. 光纤通信中，光纤的抗电磁干扰能力比铜线通信弱。

答案：错误3. 光纤通信中，光纤的传输距离比铜线通信的传输距离短。

答案：错误4. 光纤通信中，光纤的信号衰减随着传输距离的增加而增加。

答案：正确5. 光纤通信中，光纤的非线性效应在长距离传输中可以忽略不计。

答案：错误四、简答题1. 简述光纤通信的优点。

答案：光纤通信的优点包括高带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强、传输距离远、信号保真度高、体积小重量轻、维护成本低等。

2. 描述光纤通信中光纤的基本原理。

答案：光纤通信的基本原理是利用光在光纤中的全反射原理进行信号传输。

光纤由中心的纤芯和外围的包层组成，纤芯的折射率高于包层，使得光信号在纤芯中以全反射的方式传输，从而实现长距离的光信号传输。