2023年光纖期末題庫

復習題一、選擇題光纖的色散最直接的影響是（B）A、光纖傳輸損耗B、光纖傳輸帶寬C、光纖傳輸散射D、光纖傳輸?shù)墓獠úㄩL光纖色散越大，則（B）。A、時延越大B、時延差越大C、時延越小D、時延差越小下列光纖損耗中屬于附加損耗是（C）。A、吸取損耗B、散射損耗C、工程導致的彎曲損耗D、色散損耗激光器要發(fā)出激光，輸入電流I必需滿足（C）A.I＜Ith；B.I＜Ib；C.I＞Ith；D.I＜Is。5.受激輻射產(chǎn)生的條件是每個外來光子的能量滿足（B）A.hf=E2-E1;B.hf≥E2-E1;C.hf≥E1-E2;D.hf≤E1-E2。6.激光器的發(fā)光機理是（C）。A.自發(fā)輻射；B.自發(fā)吸??；C.受激輻射；D.受激吸取。7.在激光器中，光的放大是通過（A）Ａ．粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的激活物質(zhì)來實現(xiàn)的Ｂ．光學諧振腔來實現(xiàn)的Ｃ．泵浦光源來實現(xiàn)的Ｄ．外加直流來實現(xiàn)的8.目前光纖通信系統(tǒng)采用的LD的結構種類屬于（D）A．F-P腔激光器（法布里—珀羅諧振腔）B．單異質(zhì)結半導體激光器C．同質(zhì)結半導體激光器D．雙異質(zhì)結半導體激光器9.DFB激光器與FP激光器相比有（AB）的優(yōu)點A．單縱模激光器B．普線窄，動態(tài)普線好，線性好C．普線寬D．縱橫模數(shù)多10.半導體激光二極管(LD)的一個缺陷是（B）A．光譜較寬 B．溫度特性較差C．與光纖的耦合效率較低D．平均發(fā)光功率較小11.隨著激光器使用時間的增長，其閾值電流會（C）A.逐漸減少 B.保持不變 C.逐漸增大 D.先逐漸增大后逐漸減少12.PIN光電二極管的重要特性是（BCD）A．溫度特性B．量子效率和光譜特性C．響應時間和頻率特性D．噪聲13.摻餌光纖的放大能力（BC）Ａ．由摻鉺元素決定Ｂ．由光纖的長度決定Ｃ．由泵浦功率決定Ｄ．由入射光的工作波長決定14.光纖通信中，光源的間接調(diào)制是運用晶體的（ABC）等性質(zhì)來實現(xiàn)對激光輻射的調(diào)制。A.電光效應B.磁光效應C.聲光效應D.場光效應15.光發(fā)射機的消光比，一般規(guī)定小于或等于（B）A．5％B．10％C．15％D．20％16.在光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，光發(fā)送機重要有（ABC）、光源及其控制電路。A.輸入接口B.線路編碼C.調(diào)制電路D.輸出接口17.在光纖通信系統(tǒng)中編碼調(diào)制是先將連續(xù)的模擬信號通過（ACD），轉(zhuǎn)換成二進制脈沖代碼，再用矩型脈沖的有、無來表達信號。A.取樣B.過濾C.量化D.編碼18.基群PCM端機輸出端口的接口碼速率和碼型分別為（A）

A．2.048Mb/s，HDB3B．8.448Mb/s，HDB3C．2.048Mb/s，CMID．8.448Mb/s，CMI19.為了得到較高的信噪比，對光接受機中的前置放大器的規(guī)定是(D)A.高增益B.低噪聲C.低增益、低噪聲D.高增益、低噪聲20.光接受技術中的前置放大器一般可分為（ACD）等幾種。A.低阻抗前置放大器B.無阻抗前置放大器C.高阻抗前置放大器D.跨阻抗前置放大器21.下述有關光接受機靈敏度的表述不對的的是(A)A．光接受機靈敏度描述了光接受機的最高誤碼率。B．光接受機靈敏度描述了最低接受平均光功率。

C．光接受機靈敏度描述了每個光脈沖中最低接受光子能量。D．光接受機靈敏度描述了每個光脈沖中最低接受平均光子數(shù)。22.通常，影響光接受機靈敏度的重要因素是(B)A.光纖色散B.噪聲C.光纖衰減D.光纜線路長度23.下列哪一個不是SDH網(wǎng)的特點(

D

)

A.具有全世界統(tǒng)一的接口標準

B.大量運用軟件進行系統(tǒng)配置的管理

C.復用映射，結構靈活

D.指針調(diào)整技術減少了設備復雜性24.STM-N一幀的字節(jié)數(shù)是(C)A.270*9B.274*N*9C.270*N*9D.261*N*925.STM-1一幀的比特數(shù)為（C）A.9×261×8 B.9×261C.9×270×8D.9×27026.允許納入SDH幀結構中傳輸?shù)男盘栍?D)A.PDH的信號B.SDH的信號C.B-ISDN的信號D.以上都可以27.VC-4的容量為(C)A.139.264Mbit/sB.149.760Mbit/sC.150.336Mbit/sD.150.912Mbit/s28.VC-4裝進AU-4要進行（B）A.映射B.指針調(diào)整C.擾碼 D.復用29.TU-12裝進VC-4的過程屬于（C）A．映射B．定位C．復用 D．映射和復用30.SDH系統(tǒng)中STM-4的速率是（D）A．64kbit/sB．2.048Mbit/sC．155.520Mbit/s D．622.080Mbit/s31.SDH系統(tǒng)是（B）A．準同步數(shù)字系列 B．同步數(shù)字系列C．碼分數(shù)字復用系統(tǒng) D．頻分復用系統(tǒng)32.SDH的復用采用（B）A．同步復用、按比特間插 B．同步復用、按字節(jié)間插C．異步復用、按比特間插 D．異步復用、按字節(jié)間插33.SDH設備網(wǎng)元ADM是（C）光端口設備。A.1；B.2；C.3；D.多。34.SDH的基本網(wǎng)絡單元中具有數(shù)字交叉連接功能的有（D）A.終端復用器 B.分插復用器C.再生中繼器 D.分插復用器和數(shù)字交叉連接設備35.可以采用1+1保護方式的自愈環(huán)有（D）A.二纖單向通道倒換環(huán)B.二纖雙向通道倒換環(huán)C.二纖單向復用段倒換環(huán)D.二纖單向通道倒換環(huán)和二纖雙向通道倒換環(huán)36.SDH中繼網(wǎng)適合采用的拓撲結構為（D）A．環(huán)形 B．線形C．星形 D．環(huán)形和線形37.線路保護倒換可以采用（D）A．1+1方式 B．1∶1方式C．1∶n方式 D．1+1方式、1∶1方式和1∶n方式38.環(huán)形網(wǎng)采用的保護倒換方式是（D）A．線路保護倒換 B．自愈環(huán)C．DXC保護 D．自愈環(huán)和DXC保護39.下列不是WDM的重要優(yōu)點是(D)A．充足運用光纖的巨大資源B．同時傳輸多種不同類型的信號C．高度的組網(wǎng)靈活性，可靠性D．采用數(shù)字同步技術不必進行碼型調(diào)整40.密集波分復用（DWDM）：是指光纖同一（D）的多個光波復用。A.低折射窗口；B.低速率窗口；C.低增益窗口；D.低損耗窗口。41.DWDM最基本的組網(wǎng)方式為(B)A.星狀、環(huán)狀、樹狀B.線狀、星狀、環(huán)狀C.星狀、環(huán)狀、網(wǎng)孔狀D.線狀、環(huán)狀、網(wǎng)孔狀42.DWDM網(wǎng)絡設計中最重要的問題是（C）A.色散、非線性效應B.中繼距離的計算C.信道串擾D.誤碼、抖動指標43.用于DWDM系統(tǒng)的重要光纜有（B）A.G652/G653/G655B.G652/G655/G656C.G652/G653/G655D.G652/653/G65644.在DWDM網(wǎng)絡結構中，光層分為（A）A.光信道層、光復用段層、光傳輸段層；B.電路層、光信道層、光傳輸段層；C.電路層、通道層、傳輸媒質(zhì)層；D.核心層、匯聚層、接入層。45.SDH傳送網(wǎng)中，在垂直方向可以將其進行獨立分層，分為（C）A.光信道層、光復用段層、光傳輸段層；B.電路層、光信道層、光傳輸段層；C.電路層、通道層、傳輸媒質(zhì)層；D.核心層、匯聚層、接入層。46.ADM設備充足體現(xiàn)了SDH系統(tǒng)的特點，具有（AB）功能。A.靈活的上、下電路B.交叉連接C.網(wǎng)絡管理D.中繼放大47.MSTP重要功能有（ABCD）A.具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的接入功能B.具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的傳送功能C.具有ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的帶寬記錄復用功能D.具有ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務映射到SDH虛容器的指配功能48.SDH網(wǎng)是在統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)下，重要采用光纖信道實現(xiàn)多節(jié)點間同步信息(A)等功能的網(wǎng)絡。A.傳輸、復用、分插復用和交叉連接B.傳輸、同步、交叉連接和網(wǎng)絡保護C.傳輸、波分復用、交叉連接和網(wǎng)絡管理D.網(wǎng)絡管理、映射、定位和復用49.光纖的三個低損耗窗口波長分別是(AB)。A.850nm，1310nm，1550nmB.8.5μm,1.31μm,1.55μmC.850μm，1310μm，1550μmD.850mm，1310mm,1550mm50．模場直徑描述光在纖芯中的（B）限度。A.大小；B.集中；C.分散0；D.輻射。二、填空題1.隨著半導體激光器溫度的上升，其輸出功率會減少。2.半導體激光器中光學諧振腔的作用是提供必要的光反饋以及進行頻率選擇。3.直接調(diào)制合用于LD、LED器件，間接調(diào)制除了合用于LD、LED外，還合用于氣體、液體、晶體激光器。4.間接調(diào)制是運用調(diào)制元件的聲光效應、光電效應、磁光效應來實現(xiàn)激光輻射調(diào)制的。5.PDH通信系統(tǒng)中的34Mbit/s接口碼型HDB3，140Mbit/s接口碼型CMI。6.SDH幀結構涉及段開銷、凈負荷、單元指針三個區(qū)域。7.映射是一種在SDH邊界處使各支路信號適配進虛容器的過程8.數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了延長通信距離應設再生中繼器。9.DWDM基本網(wǎng)絡單元設備有：光終端復用設備（OTM）、光線路放大設備（OLA）、光分插復用設備（OADM）、光交叉連接設備（OXC）。10.SDH同步傳輸模塊STM-N形成幀的過程要經(jīng)歷映射、定位和復用三個過程。11.在數(shù)字光接受機中，設立均衡濾波器的目的是：消除碼間干擾，減小誤碼率。12.數(shù)字光接受機最重要的性能指標有：靈敏度和動態(tài)范圍。13.在光發(fā)送機中ATC和APC的作用是：使輸出光功率恒定。14.EDFA的重要特性有：增益特性、輸出功率特性和噪聲特性。15.EDFA的泵浦形式有三種：同向泵浦、反向泵浦雙向泵浦。16.EDFA的基本結構由摻鉺光纖、泵浦源、WDW、光隔離器、濾波器等組成。17.描述光電檢測器光電轉(zhuǎn)換能力的物理量有：響應度和量子效率。18.要構成一個激光器，必須具有工作物質(zhì)、泵浦源和光學諧振腔三個組成部分。19.光與物質(zhì)互相作用將發(fā)生自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸取三種物理過程。20.光纖的色散重要分為：模式色散、材料色散、波導色散、偏振色散。21.單模光纖中只存在波導色散和材料色散，無模式色散。多模光纖中以模式色散為主。22.APD的雪崩放大效應具有隨機性，由此產(chǎn)生的附加噪聲稱為過剩噪聲。23.LD過流保護電路的作用：使光源不至于因接通電源瞬間沖擊過大而被損壞。24.光纖按照折射率分布可以分為階躍型光纖、漸變型光纖、W型光纖。25.光纖按照套塑結構分為松套光纖和緊套光纖。26.G652光纜在1310nm波長色散為0，重要開通長距離622Mbit/s及以下系統(tǒng)，在155Mbit/s波長開通2.5Gbit/s、10Gbit/s和n*2.5Gbit/s波分復用系統(tǒng)。27.G655光纜在1550nm波長色散為最低，有克制FWM等非線性效應，能用在EDFA和DWDM系統(tǒng)，傳輸速率在10Gbit/s以上。28.目前，常用的光纜結構有四種形式層絞式、骨架式、中心管式和帶狀式。29.光纜的重要特性有幾何特性、光學特性、傳輸特性、機械特性和環(huán)境特性。30.數(shù)值孔徑表征了光纖收集光的能力，數(shù)值孔徑越大，其集光能力越強。通信用光纖的數(shù)值孔徑較小，故稱為弱導光纖。31.模場直徑是描述單模光纖光能量集中限度的特有參數(shù)。32.光纖的傳輸特性重要有損耗特性、色散特性和非線性效應。33.雙折射和偏振是單模光纖特有的傳輸特性。34.光源器件都是愛PN結上加正向偏壓，而光電檢測器都是在PN結上加反向偏壓，在APD上是加高反向電壓。35.LD與LED在結構上的重要區(qū)別是：發(fā)光二極管沒有光學諧振腔。36.LD與LED在溫度特性上，相對而言，LD受溫度的影響較小。37.光放大器重要由放大工作物質(zhì)、泵浦源組成。38.在DWDM系統(tǒng)中，波分復用器重要有光柵型、多層介質(zhì)膜型、熔融拉錐型和集成光波導型等。39.光隔離器只允許單方向傳輸光波，阻礙在其它方向特別是反方向傳播的光波通過。40.光發(fā)射機的重要性能指標有：輸出光功率及其穩(wěn)定性、消光比。41.光接受機的重要性能指標有：接受靈敏度和動態(tài)范圍。42.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的重要性能指標有：誤碼性能、抖動性能和可靠性。43.ITU-T對抖動規(guī)范了一組指標，具體是輸入抖動容限、輸出抖動容限和抖動轉(zhuǎn)移特性等。44.在光纖通信系統(tǒng)設計中，考慮傳輸中繼距離重要分三種情況來估算，分別是：SDH系統(tǒng)、DWDM系統(tǒng)和高速光纖系統(tǒng)。45.SDH采用以字節(jié)為基礎的塊狀結構，STM-N的幀長為125μm，幀周期為8000Hz。46.在SDH幀結構中，凈負荷是存放各種信息容量的地方，其中具有少量用于通道監(jiān)測、管理和控制的開銷字節(jié)。47.在SDH幀結構中，B1的重要作用是再生段誤碼監(jiān)測，B2是完畢復用段誤碼監(jiān)測功能，D1～D12用來作為網(wǎng)管中心的傳輸鏈路。K1、K2叫做自動保護倒換（APS）通路，用作APS信令。48.在SDH傳送網(wǎng)分層中，可分為電路層、通道層和傳輸媒質(zhì)層，下一層為上一層提供服務。49.在SDH傳輸網(wǎng)中，同步的方式分為偽同步和主從同步。50.MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復用器、數(shù)字交叉連接（DXC）器、WDM終端、網(wǎng)絡二層互換機和IP邊沿路由器等多個獨立的設備集成為一個網(wǎng)絡解決單元，優(yōu)化了數(shù)據(jù)業(yè)務對SDH虛容器的映射，從而提高了帶寬運用率，減少組網(wǎng)成本。三、解答題1.用射線理論描述階躍型光纖的導光原理。答：光纖之所以可以導光就是運用纖芯折射率略高于包層折射率的特點，使落于數(shù)值孔徑角內(nèi)的光線都能收集在光纖中，并在芯包邊界以內(nèi)形成全反射，從而將光線限制在光纖中傳播。2.簡述光纖色散的種類、產(chǎn)生的因素及其危害。并說明色散為什么會限制系統(tǒng)的通信容量。答：光纖的色散重要分為：模式色散、材料色散、波導色散、偏振色散。產(chǎn)生的因素：模式色散：由于多模光纖中傳輸多種模式導致的。材料色散：由于光纖材料的折射率隨光波長的變化而引起的。波導色散：與光纖的結構參數(shù)、纖芯與包層的相對折射率差等因素引起的。偏振色散：纖芯的橢圓度和殘余內(nèi)應力，引起互相垂直本征偏振以不同的速度傳輸，外因有成纜和鋪設是的各種作用力，即壓力、彎曲、扭轉(zhuǎn)及光纜連接等。危害：嚴重時形成碼間干擾，導致誤碼率增長。色散為什么會限制系統(tǒng)的通信容量：光纖的色散和帶寬描寫的是光纖的同一特性。色散是這一特性在時域中的表現(xiàn)，即光脈沖通過光纖傳輸后脈沖在時間座標軸上展寬了多少。帶寬是這一特性在頻域中的表現(xiàn)。光纖的帶寬決定系統(tǒng)的通信容量，所以色散會限制系統(tǒng)的通信容量。3.激光器諧振腔內(nèi)激光振蕩是如何產(chǎn)生的？答：當激光器光學諧振腔中的工作物質(zhì)在泵浦源的作用下變成增益物質(zhì)后有了放大作用。被放大的光在諧振腔的兩個互相平行的反射鏡面間來回反射，進一步得到放大。但在這一過程中也要消耗一部分光能（腔內(nèi)損耗和反射鏡損耗）。當放大足以抵消損耗時，激光器就形成激光振蕩。簡述EDFA的工作原理。答：在泵浦源的作用下，在摻鉺光纖中出現(xiàn)了粒子數(shù)發(fā)轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生了受激輻射，從而使光信號得到放大。簡述LD光發(fā)射機中偏置電流Ib和驅(qū)動電流Ip的取值依據(jù)。答：LD中Ib和Ip的取值依據(jù)有一下兩點：（1）加大直流偏置電流使其逼近閾值，即Ib≤Ith=0.9Ith。這樣可以大大減小電光延遲時間，同時使張弛振蕩得到一定限度的克制，減小碼型效應和結發(fā)熱效應的影響。LD最大驅(qū)動電流應為ILD=（1.2~1.5）Ith。（2）加大直流偏置電流會使激光器的消光比惡化。6.簡述光中繼器與光放大器在傳輸系統(tǒng)應用中的區(qū)別。答：光中繼器是為了補償光信號的衰減，對波形失真的脈沖進行整形，延長光纖通信距離。光放大器只補償光信號的衰減來延長通信距離。簡述光接受機靈敏度高、動態(tài)范圍大的物理意義。答：靈敏度表達光接受機調(diào)整到最佳狀態(tài)時，可以接受薄弱光信號的能力。靈敏度越高，在發(fā)射機輸出光功率一定期，保證通信質(zhì)量的中繼距離就越長，因此，可以延長光通信的中繼距離。動態(tài)范圍是指在保證給定的誤碼率BER（如10-9）條件下，最大允許的接受光功率和最小可接受光功率之差。動態(tài)范圍大，說明接受強光和弱光的能力都很強，在保證給定的誤碼指標情況下，可以傳輸?shù)耐ㄐ啪嚯x長。簡述光纖通信系統(tǒng)的特點。答：優(yōu)點：由于光波頻率高，可供運用的頻帶極寬，特別適合高速寬帶信息的傳輸，在高速通信干線寬帶綜合業(yè)務通信網(wǎng)絡中，發(fā)揮著越來越大的作用。由于光纖的傳輸損耗很低，現(xiàn)已做到0.2dB/km以下，因而可以大大增長通信無中繼距離。這對于長途干線和海底傳輸十分有利，在采用了先進的相干光通信，光放大器和光孤子通信技術之后，無中繼通信距離可提高到幾百千米甚至上千千米。信號傳輸是限制在光纖內(nèi)的，光能幾乎不會向外輻射，因此不存在光纜中各光纖之間信號串擾，很難被竊聽，信號傳輸質(zhì)量高，保密性好。光纖抗電磁干擾能力很強，這對于電氣鐵路和高壓電力線附近的通信極為有利，也不怕雷擊和其他工業(yè)設備的電磁干擾，因此在一些規(guī)定防爆的場合使用光纖通信是十分安全的。光纖幾何尺寸小，細如發(fā)絲，可繞性好，可多根成纜，便于敷設。光纖重量輕，特別合用于飛機、輪船、衛(wèi)星和宇宙飛船。光纖的化學性能穩(wěn)定，耐化學侵蝕、抗高溫、不打火花，合用于特殊環(huán)境。光纖是石英玻璃拉制成形的，原料資源豐富，節(jié)約有色金屬。缺陷：光纖彎曲半徑不宜過小，否則也許引起較大的衰減。光纖的連接操作技術規(guī)定高，需專用設備。光纖的分路、耦合操作較困難、煩瑣。模式色散定義。答：模式色散一般存在于多模光纖中，多模光纖存在多個模式，不同模式沿光纖軸向傳播的群速度不同，他們達成終點時會出現(xiàn)時延差，從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象。解釋抖動和抖動幅度的定義，抖動的單位是什么？并簡要說明產(chǎn)生抖動的重要因素？抖動對通信系統(tǒng)的影響？答：抖動是數(shù)字信號的特定期刻相對于標準時間位置的短時間偏差。偏差的時間范圍稱為抖動幅度。抖動的單位為UI，表達單位時隙。產(chǎn)生抖動的因素：重要與定期提取電路的質(zhì)量、輸入信號的狀態(tài)和輸入碼流中的連“0’碼數(shù)目有關。抖動嚴重時會導致信號失真、誤碼率增大。11．簡述波分復用WDM和密集波分復用DWDM的定義。答：波分復用WDM就是把不同波長的光信號復用到一根光纖中進行傳送（每個光波長承載一個TDM電信號或模擬電信號等）的方式統(tǒng)稱為波分復用。密集波分復用DWDM指光纖同一低損耗窗口的多個光波復用。12．DWDM的重要器件有哪些？答：DWDM的重要器件有：光轉(zhuǎn)發(fā)器（OUT）、光波分復用器/解復用器、光纖放大器。13.同步的概念。答：是指時鐘或信息在相應有效瞬間同時以同一平均速率出現(xiàn)。數(shù)字網(wǎng)的同步是指互換設備內(nèi)的時鐘與傳輸設備內(nèi)的時鐘之間的同步。14.偽同步的定義。答：偽同步是指數(shù)字互換網(wǎng)中各數(shù)字互換局在時鐘上互相獨立，毫無關聯(lián)。各數(shù)字互換局的時鐘都具有極高的精度和穩(wěn)定度，一般用銫原子鐘。由于時鐘精度高，網(wǎng)內(nèi)各局的時鐘雖不完全相同（頻率和相位），但誤差很小，接近同步，于是稱之為偽同步。一般偽同步方式用于國際數(shù)字網(wǎng)中，也就是一個國家與另一個國家的數(shù)字網(wǎng)之間采用這種同步方式。例如中國和美國的國際局均各有一個銫時鐘，兩者采用偽同步。15.主從同步的概念。答：主從同步指網(wǎng)內(nèi)在主局設一高精度時鐘，網(wǎng)內(nèi)各局均受控于