吉林大学《光纤通信原理》考试题库

《光纤通信原理》习题及参考答案第1讲光纤通信概述1-1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。

1-2光纤通信有哪些优点？第2讲光纤光缆的结构和分类2-1 光纤的主要材料是，结构从内到外依次是、、和。

其中是光纤导光部分。

2-2 光纤中的纤芯折射率必须包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为和。

2-3 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。

2-4光缆结构包括、和。

常用光缆有、、、等结构。

第3讲光纤的导光原理2-5光纤的数值孔径NA＝sin i n 它的含义是什么？2-6某阶跃折射率光纤的纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差Δ＝0.01,试求：1)光纤的包层折射率n2＝？2）该光纤数值孔径NA＝？2-7 阶跃光纤中相对折射率差Δ＝0.005, n1=1.50,当波长分别为0.85μm和1.31μm时，要实现单模传输，纤芯半径a应小于多少？2-8 在渐变多模光纤中，n1=1.50,Δ＝0.01,λ=0.85μm,a=60μm,试计算光纤能传输的模式数量N＝？第4讲光纤的损耗特性2-9 光纤主要的传输特性是和。

2-10 什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？2-11 当工作波长λ=1.31μm，某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW，试问经过4km以后，以dB为单位的功率电平是多少？2-12 为什么光纤工作波长选择1.55μm、1.31μm、0.85μm三个窗口？第5讲光纤的色散特性2-13 什么叫光纤色散？试分析造成光脉冲展宽的原因？2-14 为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展？2-15 某激光二极管（LD）的谱线宽度Δλ1＝1.5nm,某发光二极管(LED)谱线宽度Δλ2＝40nm，某单模光纤在波长1.5μm时材料色散系数为20ps/km.nm,求经1 km光纤传播不同光源的光脉冲展宽值。

一、简答题（每小题10分，共50分）1.简述光纤通信的优越性.答：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

2.简述色散对通信的影响。

答：如果信号是模拟调制的，色散影响带宽；如果信号是数字脉冲，色散产生脉冲展宽3.简述光中继器的作用。

答：补偿光的衰减，对失真的脉冲信号进行整形。

当光信号在光纤中传输一定距离后，光能衰减，从而使信息传输质量下降。

为了克服这一特点，在大容量、远距离光纤通信系统中，每隔一段距离设置一个中继器，保证光纤高质量远距离传输。

这种系统也叫光纤中继通信。

4.简述抖动产生的原因答：抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。

确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的，这种抖动通常幅度有限，具备特定的（而非随机的）产生原因，而且不能进行统计分析。

随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。

例如，能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素，就可能造成载子流的随机变化。

另外，半导体加工工艺的变化，例如掺杂密度不均，也可能造成抖动。

5.简述模分配噪声的概念。

答：模分配噪声(mode partition noise) 是由于激光器纵模功率瞬时波动和光纤的材料色散引起的。

在某一固定温度下，激光器由直流电流驱动时，由于热波动，会引起每个纵模功率的小的波动。

当激光器由脉冲电流驱动时，由于瞬变现象，在每一个光脉冲中，虽然总的光功率不变，但是每一个纵模所带的光功率可能变化。

此外，由于光纤的材料色散，激光器发出的光脉冲所包含的不同波长的纵模，经过光纤传输后，因时延不相同而被分开，造成脉冲的展宽。

因此，在接收端光脉冲的形状不仅与各个纵模的时延大小有关，而且与各个纵模的幅度变化有关。

二、画图题（每小题10分，共50分）1.请画出光纤通信系统原理方框图.答：2.画出EAFA的结构示意图。

光纤通信原理考试题+参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是（）。

A、光纤衰减B、光纤色散C、暗电流D、光接收机噪声正确答案：D2、常用的光纤通信短波长窗口是（）nm。

A、850B、3520C、2360D、4680正确答案：A3、光纤的连接分为（）。

A、固定连接B、熔连接C、固定连接和活动连接D、粘连接正确答案：C4、在光纤数字通信系统中，光发送机主要有输入接口，线路编码，( )、光源及其控制电路。

A、低速率B、复用器C、调制电路D、接口正确答案：C5、在激光器中，光的放大是通过（）。

A、泵浦光源来实现B、外加直流来实现C、粒子数反转分布的激活物质来实现D、光学谐振腔来实现正确答案：C6、EDFA工作波长为( )，与光纤的低损耗波段一致且其技术已比较成熟，所以得到广泛应用。

A、144nmB、130nmC、1550nmD、150nm正确答案：C7、光缆中的GH指（）。

A、设备光缆B、特殊光缆C、通信用海底光缆D、移动式光缆正确答案：C8、光纤的连接分为固定连接和（）。

A、固定B、活动连接C、熔接D、粘接正确答案：B9、光缆形式分类代号GY表示（）。

A、海底光缆B、特殊光缆C、通信用室外光缆D、室内光缆正确答案：C10、以下不是模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式是（）。

A、模拟基带直接光强调制B、光强调制C、方波频率调制D、模拟间接光强调制正确答案：C11、G.652也称为色散非位移（），可以应用于1310nm波长和1550nm波长窗口的区域。

A、光中继B、光调制C、光衰减D、单模光纤正确答案：D12、纤芯的颜色按顺序分为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、（）。

A、天蓝B、奶油白C、玫红色D、荧光色正确答案：A13、随着传输距离的增加，光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为（）的损耗。

A、木头B、塑料C、光纤D、玻璃正确答案：C14、光缆一般由缆芯、加强件、( )三大部分组成。

《光纤通信原理》综合测试题（一）一、填空题：(30分，每题1分)1、光纤通信系统基本组成部分有、和。

光纤的三个工作波长分别为、和。

G、652光纤的波长为，G、655光纤的波长为。

2、光纤的主要损耗是和，其色散主要有、、。

3、目前常用的光源有LD和LED，其中LD是物质发生过程而发光，而LED是因物质发生过程而发光，在数字光纤通信系统中对光源采用调制，而收端采用方法进行检测。

4、影响接收灵敏度的主要是光电检测器的和噪声，以及放大电路的噪声。

5光无源器件主要有、、和。

6、SDH的复用过程主要步骤是、和。

其主要设备有、、和。

二、名词解释（2*2=4分）1、 SES2、消光比三、判断题(每题2分，共计10分)1、渐变型多模光纤具有自聚焦特性，故其没有模式色散。

（）2、接收机能接收的光功率越高，其灵敏度越高。

（）3、一个STM—1中能装入63个2Mb/s的信号，故其频带利用率比PDH高。

（）4、LED的P-I特性呈线性，故无论用模拟信号和数字信号对其进行调制均不需要加偏置电流。

（）5、SDH采用同步字节间插复用方式，故能实现一次性上下低速信号。

（）四、简答题（每题6分，共计18分）1、 1、什麽是自愈网？画图表示二纤单向复用段倒换环的工作原理。

2、 2、温度对LD有什麽样的影响？采用什麽方法可以抑制温度对它的影响？3、OTDR是什麽？在光纤通信中有何用途？五、计算题（38分）1、（12分）已知阶跃型多模光纤的包层折射率为1、48，相对折射率差为1%，试求：（1）① 纤芯折射率为多少？（2）② 数值孔径为多少？（3）③ 在5km长的光纤上，脉冲展宽为多少？（4）④ 若要求光纤的模式色散为30ns/km，相对折射率差为１％，包层折射率应为多少？2、 2、（10分）四次群系统采用4B1H码码型，（1）① 试求其光接口速率为多少？（2）② 其传输容量为多少个话路？（3）③ 其监控信息的传输速率为多少？3、 3、（8分）系统发端平均发送光功率为10μW，经损耗系数为0、5dB/km的光纤传输20km后刚好能被接收，（1）① 试求其接灵敏度。

光纤通信考试试题及答案光纤通信技术作为现代通信领域的重要支柱，对于提高通信效率、保障信息安全具有重要意义。

下面我们将给大家介绍一些光纤通信的考试试题及答案，希望能帮助大家更好地了解光纤通信技术。

一、选择题：1. 光纤通信中常用的传输介质是：A. 铜线B. 空气C. 光纤D. 红外线答案：C. 光纤2. 光纤通信中的“光”是指：A. 可见光B. 紫外线C. X射线D. 红外线答案：D. 红外线3. 光纤通信系统中，光信号的发射器和接收器之间传输的信号是：A. 电信号B. 声波信号C. 光信号D. 磁信号答案：C. 光信号4. 光纤通信的主要优点是：A. 传输距离短B. 传输速度慢C. 传输带宽窄D. 传输容量大答案：D. 传输容量大5. 光纤通信系统中常用的调制方式是：A. 幅度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 光强调制答案：C. 相位调制二、判断题：1. 光纤通信系统只能传输声音信号，不能传输视频信号。

【错误】2. 光纤通信系统比传统铜线传输系统更易受电磁干扰。

【错误】3. 光纤通信系统的传输速度远高于传统的铜线传输系统。

【正确】4. 光纤通信系统的安全性比铜线传输系统更低。

【错误】5. 光纤通信系统的成本比铜线传输系统更高。

【正确】三、简答题：1. 请简要说明光纤通信系统的工作原理。

答：光纤通信系统是利用光纤作为传输介质，通过光信号的发射器将电信号转换为光信号并发送至接收器，再由接收器将光信号转换为电信号。

光信号的传输速度快、传输容量大，能够实现长距离、高速率的通信传输。

2. 请简要介绍光纤通信系统与铜线传输系统的区别。

答：光纤通信系统的传输速度快、传输容量大，信号传输稳定，抗干扰能力强，安全性高；而铜线传输系统速度慢、传输距离短、易受电磁干扰和窃听。

另外，光纤通信系统的成本相对较高，但具有长期性和稳定性，适合长距离、大容量通信。

以上就是关于光纤通信考试试题及答案的内容，希望对大家有所帮助。

一 填空题1光波属于电磁波范畴,包括可见光、红外线和紫外线. 2.目前实用通信光纤的基础材料是 二氧化硅 . 3.目前光纤通信采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波的光纤数字通信系统. 4.光发射机的主要作用是将电信号转换成光信号耦合进光纤。

5.光接收机的主要作用是将光纤送过来的光信号转换成电信号。

6.目前光纤通信的实用工作波长在近红外区，即0.8～1.8μm 波长区，对应频率为167~375THz7.目前光纤通信的三个实用窗口为0.85μm 、1.31μm 及1.55μm 。

8.在传播方向上既无电场分量也无磁场分量，称为横电磁波。

9.在传播方向上有磁场分量但无电场分量，称为横电波。

10.在传播方向上有电场分量但无磁场分量，称为横磁波。

11. 光纤损耗的单位是dB/km 。

12. 单位长度光纤传输带宽的单位是MHz .km 。

13. 光接收机中的重要部件是能够完成光/电转换任务的光电检测器，目前主要采用光电二极管（PIN ）和雪崩光电二极管（APD ）。

14.光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源，目前主要采用半导体激光器（LD ）或半导体发光二极管（LED ）。

15.光纤纤芯的折射率n 1大于包层折射率n 2。

16.按照光纤横截面折射率分布不同来划分，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。

17.按照纤芯中传输模式的多少来划分，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

18. 单模光纤的纤芯直径约为4～10μm 。

19. 多模光纤的纤芯直径约为50μm 。

20.光缆的结构可分为缆芯、加强元件和护层三大部分。

21.影响光纤最大传输距离的主要因素是光纤的损耗和色散。

22.光纤损耗包括：光纤本身的损耗，光纤与光源的耦合损耗，光纤之间的连接损耗等。

23.色散的大小用时延差来表示。

24.色散的程度用时延差来表示，时延差越大，色散就会越严重。

25.时延差的单位是ps/km.nm 。

26.单模光纤中的色散不存在模式色散，只有材料色散和波导色散。

一．单项选择题（每题1分,共20分）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．10-5 C．10-4 D．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，HDB3 B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI 16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。

光纤通信原理习题库及答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、下列属于有源光器件的是( )。

A、光连接器B、光隔离器C、半导体激光器D、耦合器正确答案：C2、( )的主要功能有补偿衰减的光信号，对畸变失真的信号波形进行整形，以延长通信距离。

A、光电检测器B、光中继器C、电光中继器D、全光中继器正确答案：B3、光纤是利用光的以下哪种现象传送光信号的?（）A、辐射B、散射C、折射D、全反射正确答案：D4、目前使用的光纤一般是（）光纤。

A、阶跃型单模光纤B、渐变型单模光纤C、阶跃型多模光纤D、渐变型多模光纤正确答案：A5、SDH的复用采用（）。

A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案：B6、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（）。

A、光纤连接器B、光功率衰减器C、光功率隔离器D、光耦合器正确答案：D7、渐变型多模光纤一般纤芯直径为（）μm，A、300μmB、600μmC、200μmD、50μm正确答案：D8、加强元件一般采用圆形钢丝、扇形( )丝、钢绞线或钢管等。

A、玻璃B、钢C、木头D、塑料正确答案：B9、光纤通信指的是（）。

A、以水作载波、以电缆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、以电作载波、以光纤为传输媒介的通信方式D、以空气作载波、以导线为传输媒介的通信方式正确答案：B10、光纤通信是以以下哪一选项为载体（）。

A、微波B、卫星C、电信号D、光波正确答案：D11、光发射机中实现电/光转换的关键器件是（）。

A、光放大器B、调制电路C、光源D、光检测器正确答案：C12、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（）。

A、两者通道连接变动时间相同B、两者改变连接都由网管系统配置C、两者都能提供动态的通道连接D、两者输入输出都是单个用户话路正确答案：C13、下列属于（）的是半导体激光器。

A、光定向耦合器B、光纤功率连接器C、光衰减隔离器D、有源光器件正确答案：D14、光合波器是（）。

单选题（1）下列不是WDM的主要优点是( ) 。

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正确答案:D（2）光纤的制造工艺中，哪个环节对光纤的质量最关键？( )。

A提纯B熔炼C拉丝D套塑正确答案:B（3）前置放大器的三种类型中，( )的接收带宽最大。

A低阻型B高阻型C跨阻型D无阻型正确答案:A（4）WDH系统的单纤双向传输方式可实现（）通信。

A单工B双工C全双工D单工与双工正确答案:C（5）.WDM光网络中的虚波长通道属（）路由算法。

A分布式B集中式C时间式D空间式正确答案:A（6）多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（）的。

A连续变化B恒定不变C间断变化D基本不变正确答案:A（7）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光隔离正确答案:C（8）发光二极管的远场特性是距离器件输出端面一定距离的光束在（）的分布。

A时间上B空间上C磁场上D电场上正确答案:B（9）目前EDFA采用的泵浦波长是( )。

A0.85μm和1.3μmB0.85μm和1.48μmC0.98μm和1.48μmD0.98μm和1.55μm正确答案:C（10）随着激光器温度的上升，其输出光功率会 ( )A减少B增大C保持不变D先逐渐增大，后逐渐减少正确答案:A（11）为了获得高辐射度，发光二极管一般采用（）结构。

A多同质B.双同质C.多异质D.双异质正确答案:D（12）阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上（）而使能量集中在芯子之中传输。

A半反射B全反射C全折射D半折射正确答案:B（13）二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为( ) 。

A2.048 Mb/s，HDB3B8.448 Mb/s，HDB3C2.048 Mb/s，CMID8.448 Mb/s，CMI正确答案:B（14）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( )。