光纖通信考試題目及答案

1、1966年7月，英籍華人（高銀）博士從理論上分析證明了用光纖作

為傳播介質(zhì)以實現(xiàn)光通信日勺也許性。

2、光在光纖中傳播是運(yùn)用光日勺（折射）原理。

3、數(shù)值孔徑越大，光纖接受光線日勺能力就越（強(qiáng)）,光纖與光源之間的耦

合效率就越（高）o

4、目前光纖通信所用光波日勺波長有三個，它們是：（0.85um、1.31um、

1.55pm）0

5、光纖通信系統(tǒng)中最常用日勺光檢測器有：（PIN光電二極管；雪崩光電二極

管）。

6、要使物質(zhì)能對光進(jìn)行放大，必須使物質(zhì)中的（受激輻射）強(qiáng)于（受激吸

?。?即高能級上日勺粒子數(shù)多于低能級上日勺粒子數(shù)。物質(zhì)的I這一種反常態(tài)

日勺粒子數(shù)分布，稱為粒子數(shù)日勺反轉(zhuǎn)分布。

7、在多模光纖中，纖芯日勺半徑越（大）,可傳播日勺導(dǎo)波模數(shù)量就越多。

8、光纜由纜芯、（加強(qiáng)元件（或加強(qiáng)芯））和外護(hù)層構(gòu)成。

9、（波導(dǎo)色散）是指由光纖的光譜寬度和光纖的幾何構(gòu)造所引起的色散。

10、按光纖傳導(dǎo)模數(shù)量光纖可分為多模光纖和（單模光纖）。

11、PDH的缺陷之一：在復(fù)用信號時幀構(gòu)造中，由于（開銷比特）的數(shù)量

很少，不能提供足夠的運(yùn)行、管理和維護(hù)功能，因而不能滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)

對監(jiān)控和網(wǎng)管日勺規(guī)定。

12、光接受機(jī)日勺重要指標(biāo)有光接受機(jī)日勺動態(tài)范圍和（敏捷度）。

13、激光器能產(chǎn)生激光振蕩日勺最低程度稱為激光器日勺（閾值條件）。

14、光纖日勺（色散）是引起光纖帶寬變窄的重要原因，而光纖帶寬變窄

則會限制光纖日勺傳播容量。

15、誤碼性能是光纖數(shù)字通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，產(chǎn)生誤碼的重要

原因是傳播系統(tǒng)的脈沖抖動和（噪聲）o

二、選擇題：（每題2分，共20分。1-7:單項選擇題，8-10：多選題）

1、光纖通信是以（A）為載體，光纖為傳播媒體日勺通信方式。

A、光波B、電信號C、微波D、衛(wèi)星

2、要使光纖導(dǎo)光必須使（B）

A、纖芯折射率不不小于包層折射率B、纖芯折射率不小于包層

折射率C、纖芯折射率是漸變的D、纖芯折射率是均

勻日勺

3、（D）是把光信號變?yōu)殡娦盘柕钠骷?/p>

A、激光器B、發(fā)光二極管C、光源D、光檢測器

4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名為SDH。

A、1985B、1970

C、1988D、1990

5、SDH傳播網(wǎng)最基本的同步傳送模塊是STM-1,其信號速率為（A）

kbit/so

A、155520B、622080

C、2488320D、9953280

6、摻電耳光纖放大器（EDFA）日勺工作波長為（B）nm波段。

A、1310B、1550C、1510D、850

7、發(fā)光二極管發(fā)出日勺光是非相干光，它日勺基本原理是（B）。

A、受激吸取B、自發(fā)輻射C、受激輻射D、自發(fā)吸取

8、光纖通信系統(tǒng)日勺是由（ABCD）構(gòu)成日勺。

A、電端機(jī)B、光端機(jī)C、中繼器D、光纖光纜線路

9、要精確控制激光器的輸出功率，應(yīng)從兩方面著手：一是控制（B）；

二是控制（D）。

A、微型半導(dǎo)體制冷器B、調(diào)制脈沖電流的幅度

C、熱敏電阻D、激光器的偏置電流

10、光纖傳播特性重要有（AB）

A、色散B、損耗C、模場直徑D、截止波長

三、簡答題（1、2題各6分，3題8分，共20分。）

1、什么是光纖色散？光纖色散重要有幾種類型？其對光纖通信系統(tǒng)有何影

響？

由于光纖中傳播日勺信號包括不一樣日勺頻率成分或多種模式

成分，在傳播過程中，因群速度不一樣互相散開，引起傳播信號

波形失真、脈沖展寬口勺物理現(xiàn)象稱為色散。（2分）

光纖色散口勺存在使傳播口勺信號脈沖畸變，從而限制了光纖口勺傳播

容量和傳播帶寬。（2分）從機(jī)理上說，光纖色散分為材料色散、

波導(dǎo)色散和模式色散。前兩種色散由于信號不是單一頻率所引

起，后一種色散由于信號不是單一模式所引起。（2分）

2、什么是直接調(diào)制？什么是間接調(diào)制？各有何特點？

答：直接調(diào)制是用電信號直接調(diào)制光源器件口勺偏置電流，

使光源發(fā)出口勺光功率隨信號而變化。光源直接調(diào)制口勺長處是簡

樸、經(jīng)濟(jì)、輕易實現(xiàn)，但調(diào)制速率受載流子壽命及高速率下口勺性

能退化口勺限制。光纖通信中光源多采用直接調(diào)制方式。（3分）

間接調(diào)制一般是基于電光、磁光、聲光效應(yīng)，讓光源輸出口勺持續(xù)

光載波通過光調(diào)制器，電信號通過調(diào)制器實現(xiàn)對光載波口勺調(diào)制。

間接調(diào)制方式需要調(diào)制器，構(gòu)造復(fù)雜，但可獲得優(yōu)良8勺調(diào)制性能，

尤其適合高速率光通信系統(tǒng)。（3分）

3、畫圖分析闡明摻餌光纖放大器重要由幾部分構(gòu)成？各部分的作用是什

么？

摻餌光纖、器

在

才放

二（1

泵浦LD

提高穩(wěn)定性。（1分）

4.什么叫光纖損耗？導(dǎo)致光纖損耗的原因是什么？當(dāng)光在光纖中傳播時，

伴隨傳播距離的增長，光功率逐漸減小，這種現(xiàn)象即稱為光纖的損耗。損

耗一般用損耗系數(shù)a表達(dá)。

LP.（dB/km）（3分）

損耗產(chǎn)生的重要原因是光纖材料的吸取、散射作用和光纖在使用過程中

由于連接、彎曲而導(dǎo)致附加光功率損失。（2分）

四、計算分析題（1、2題各15分，3、4題各5分，共40分）

1、某SI型光纖，光纖日勺芯徑d=2a為100口m,折射率nl=l.458,包層時

折射率n2=l.450,在該光纖中傳播的光波的波長入=850nmo

（1）計算該光纖日勺V參數(shù)

（2）估算在該光纖內(nèi)傳播的模式數(shù)量

（3）計算該光纖日勺數(shù)值孔徑

（4）計算該光纖單模工作的波長

2、有一GaAlAs半導(dǎo)體激光器，其諧振腔長為300〃加，材料折射率n=3.0,

兩端的解理面的反射率為0.35o

（1）求因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù)。

⑵求相鄰縱模間的頻率間隔和波長間隔。

(3)若此激光器的中心波長入=1310nm,與此對應(yīng)時縱模序數(shù)。

3、設(shè)140Mb/s日勺數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，工作波長1300nm,其他參數(shù)如下：

發(fā)射光功率為-3dBm,接受機(jī)日勺敏捷度為-38dBm(BER=10-9),系統(tǒng)余量

為4dB,連接器損耗為0.5dB/個，平均接頭損耗為0.05dB/km,光纖損

耗為0.4dB/km,試計算損耗限制傳播距離。

4、分光比為3：1日勺定向耦合器，假設(shè)從輸入口0輸入日勺功率為ImW,從

輸入口0到輸入口1日勺插入損耗為1.5dB,求兩個輸出口的輸出光功率。

四、計算分析題(1、2題各15分，3、4題各5分，共40分)

1、解：

(1)由于歸一化頻率V號帥f

二①x50x71.4582-1.452

0.85

=56.36(4分)

(2)傳播日勺模式總數(shù)2

=1588(3分)

⑶該光纖日勺數(shù)值孔徑：NA=^-n1=0.153(4分)

（4）該光纖單模工作日勺波長：

—>/=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）因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù)

（mm1）（4分）

2）由L=q；q=l,2,3--.-

-.第q個縱模的激振頻率q=q±

=>族率間隔Av=—=￡=—雪"*L7T0"（Hz）

波長間隔以=盤=^^、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：

根據(jù)題意得

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

怎=0.5//個,M=4dB

由鳥—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:

由題意得口=即口=—匚:上-

535（1分）

6+6《+鳥

故有q=3鳥（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、畫出STM-N的幀構(gòu)造（標(biāo)明詳細(xì)數(shù)字）及功能（15分）。

（1）段開銷（SOH）區(qū)域

段開銷是指SDH幀構(gòu)造中為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活、有效地傳送所必須附

加時字節(jié)，重要用于網(wǎng)絡(luò)的OAM功能，段開銷分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開

銷（MSOH）o（3分）

（2）信息凈負(fù)荷（Payload）區(qū)域

信息凈負(fù)荷區(qū)域重要用于寄存多種業(yè)務(wù)信息比特，也寄存了少許可用于通道性能監(jiān)

視、管理和控制的通道開銷（POH）字節(jié)。（3分）

（3）管理單元指針區(qū)域

管理單元指針（AU-PTR）是一種指示符，其作用是用來指示凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的信息

首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的精確位置，以便在接受端能對時分離凈負(fù)荷。

（3分）

1、為增大光接受機(jī)日勺接受動態(tài)范圍，應(yīng)采用（B）電路。

A.ATCB.AGCC.APCD.ADC

2、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中不能傳播HDB3碼日勺原因是（A）

A光源不能產(chǎn)生負(fù)信號

光

B.將出現(xiàn)長連“1”或長連“0”

C.編碼器太復(fù)雜D.碼率冗余度太大

3、以工作波長屬于通信光纖窗口日勺是（B）。

um

4、在光纖通信系統(tǒng)中，EDFA以何種應(yīng)用形式可以明顯提高光接受機(jī)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.作光中繼器使用

5、STM—4每秒可傳播日勺幀數(shù)是（D）

A.1000B.2023

C.4000D.8000

6、STM-N一幀日勺字節(jié)數(shù)是（C）o

A.270X9B.274XN?9C.270?N?9D.261XN-9

7、在光纖通信系統(tǒng)中，當(dāng)需要保證在傳播信道光的單向傳播時，采用

(B)。

A.光衰減器B.光隔離器C.光耦合器D.光纖連接器

8、決定光纖通信中繼距離日勺重要原因是（B）

A.光纖日勺型號B.光纖日勺損耗和色散

C.光發(fā)射機(jī)時輸出功率D.光接受機(jī)日勺敏捷度

9、下列哪一種不是SDH網(wǎng)日勺特點（D）

A.具有全世界統(tǒng)一日勺接口原則B.大量運(yùn)用軟件進(jìn)行系統(tǒng)配置

日勺管理

C.復(fù)用映射構(gòu)造靈活D.指針調(diào)整技術(shù)減少了設(shè)備復(fù)雜性

10、將光限制在有包層日勺光纖纖芯中日勺作用原理是（B）

A.折射B.在包層折射邊界上的全內(nèi)反射

C.纖芯一包層界面上日勺全內(nèi)反射D.光纖塑料涂覆層的反射

6、光纖接續(xù)日勺重要措施有：熔接法、粘接法

8、摻餌光纖放大器應(yīng)用方式有:LA、PA、BA

10、EDFA的泵浦構(gòu)造方式有：同向泵浦構(gòu)造、反向泵浦構(gòu)造，.雙向泵浦構(gòu)造。

11、SDH的重要復(fù)用環(huán)節(jié)是:映射、定位、復(fù)用

12、光中繼器實現(xiàn)方式有:光-電-光形式中繼器、光放大器

1、根據(jù)傳播方向上有無電場分量以及磁場分量，可將光電磁波傳播形式提成三類：一

為TEM波，二為TE波，三起TM波。

2、對于單模光纖來說，重要是材料色散和波導(dǎo)色散，而對于多模光纖來說，模式色散

占重要地位。

3、光纖色散的測量措施有相移法、脈沖時延法、干涉法，光纖損耗的測量措施有插入

法、后向測量法。

4、激光器輸出光功率隨溫度而變化有兩個原因：一種是激光器的閾值電流隨溫度升高

而增大；另一種是外微分子量效率隨溫度升高而減小。

5、對LD的直接調(diào)制將導(dǎo)致激光器動態(tài)譜線增寬，限制光纖通信系統(tǒng)的傳播速率和容

量。

6、光纖通信系統(tǒng)中監(jiān)控信號的傳播途徑有兩個，一種是在光纖中傳播，另一種是通過

光纜中附加的金屬導(dǎo)線傳播）。

7、響應(yīng)度和量子效率都是描述光電檢測器光電轉(zhuǎn)換能力的一種物理量。

8、在數(shù)字接受機(jī)中，設(shè)置均衡濾波網(wǎng)絡(luò)的目的是消除碼間干擾，減小誤碼率。

9、數(shù)字光接受機(jī)最重要的性能指標(biāo)是敏捷度和動態(tài)范圍。

10、APD的雪崩放大效應(yīng)具有隨機(jī)性，由此產(chǎn)生的附加噪聲稱為倍增噪聲。

11、半導(dǎo)體激光器中光學(xué)諧振腔的作用是提供必要的光反饋以及進(jìn)行頻率選擇。

12、耦合器的構(gòu)造有許多類型，其中比較實用日勺有光纖型、微器件型和波導(dǎo)型。

溫度對激光器的輸出光功率影響重要通過閾值電流和外微分量子效應(yīng)。

13、數(shù)字光纖傳播系統(tǒng)的兩種傳播體制為準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)和同步數(shù)字系列

(SDH)oPDH有兩種基礎(chǔ)速率，一種是以L544Mb/s為第一級基礎(chǔ)速率；另一種是以

2.048Mb/s為第一級基礎(chǔ)速率。

14、隔離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該器件致使性

能變壞。它日勺兩個重要參數(shù)是插入損耗和隔離度。

15、SDH傳播系統(tǒng)每秒傳送8000幀STM-16幀，則該系統(tǒng)的I傳送速率為2.488Gbit/s。

16、STM-1可復(fù)用63個2M信號3個34M信號1個140M信號

17、漸變型光纖中，不一樣的射線具有相似軸向速度的現(xiàn)象稱為自聚焦現(xiàn)象。

18、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的抖動是指數(shù)字信號的有效瞬間與其理想時間位置的短時間偏

離。19、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼性能和抖動性能是系統(tǒng)傳播性能的兩個重要指標(biāo)。

20、EDFA中光耦合器的重要作用是將輸入光信號和原泵浦光混合起來。

21、EDFA噪聲系數(shù)的定義式為放大器的輸入信噪比/放大器的輸出信噪比。

22、常用的SDH設(shè)備有終端復(fù)用器、分插復(fù)用器和交叉連接設(shè)備等。

23、WDM系統(tǒng)重要有五部分構(gòu)成：光發(fā)射機(jī)，光中繼放大器，光接受機(jī)，光監(jiān)控信

道，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

24、POH中常用的多址技術(shù)有三種：頻多址分(FDMA),時多址分(TDMA),碼分多

址(WDMA)。

25、電信網(wǎng)有兩大功能群：傳送功能群和控制功能群。

26、光纖通信的目的是提高速率和增大容量。

27、自愈環(huán)構(gòu)造可分為兩大類，分別是通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)。

SDH環(huán)形網(wǎng)的一種突出長處是具有自愈能力。

1、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(xué)諧振腔來實現(xiàn)時

C.泵浦光源來實現(xiàn)的D.外加直流來實現(xiàn)的

2、下列哪一項不是規(guī)定光接受機(jī)有動態(tài)接受范圍的原因?（B）

A.光纖的損耗也許發(fā)生變化B.光源的輸出功率也許發(fā)生變化

C.系統(tǒng)也許傳播多種業(yè)務(wù)D.光接受機(jī)也許工作在不一樣系統(tǒng)中

3、光纖通信中光需要從光纖的主傳播信道中取出一部分作為測試用時，需用（B）

A.光衰減器B.光耦合器C.光隔離器D.光纖連接器

4、使用連接器進(jìn)行光纖連接時，假如接頭不持續(xù)時將會導(dǎo)致（D）

A.光功率無法傳播B.光功率的菲涅耳反射

C.光功率的散射損耗D.光功率的一部分散射損耗或以反射形式返回

發(fā)送麻

5、在系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)的調(diào)制器前附加一種擾碼器的作用是（A）

A.保證傳播的透明度B.控制長串力”和“0”的出現(xiàn)

C.進(jìn)行在線無碼監(jiān)測D.處理基線漂移

6、下列有關(guān)交叉連接設(shè)備與互換機(jī)的說法對的的是（A）

A.兩者都能提供動態(tài)的通道連接B.兩者輸入輸出都是單個顧客話路

C.兩者通道連接變動時間相似D.兩者變化連接都由網(wǎng)管系統(tǒng)配置

8、下列不是WDM的重要長處是（D）

A.充足運(yùn)用光纖的巨大資源B.同步傳播多種不一樣類型的信號

C.高度的組網(wǎng)靈活性，可靠性D.采用數(shù)字同步技術(shù)不必進(jìn)行瑪型

調(diào)整

9、下列要實現(xiàn)OTDM處理的關(guān)鍵技術(shù)中不包括（D）

A.全光解復(fù)用技術(shù)B.光時鐘提取技術(shù)

C.超短波脈沖光源D.匹配技術(shù)

10、摻餌光纖的激光特性（A）

A.由摻銅元素決定B.有石英光纖決定

C.由泵浦光源決定D.由入射光的工作波長決定

11、下述有關(guān)光接受機(jī)敏捷度時表述不對的的是（A）

A.光接受機(jī)敏捷度描述了光接受機(jī)的最高誤碼率

B.光接受機(jī)敏捷度描述了最低接受平均光功率

C.光接受機(jī)敏捷度描述了每個光脈沖中最低接受光子能量

D.光接受機(jī)敏捷度描述了每個光脈沖中最低接受平均光子數(shù)

12、光發(fā)射機(jī)的消光比，一般規(guī)定不不小于或等于（B）

A.5%B.10%C.15%D.20%

13、在誤碼性能參數(shù)中，嚴(yán)重誤碼秒（SES）的誤碼率門限值為（D）

A.10-6B.10-5C.IO"D.10一3

14、日前采用的LD的構(gòu)造種類屬于（D）

A.F-P腔激光器（法布里一珀羅諧振腔）B.單異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器

C.同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器D.雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器

15、二次群PCM端機(jī)輸出端口的接口碼速率和碼型分別為（B）

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

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

16、數(shù)字光接受機(jī)的敏捷度Pr=100微瓦，則為（A）dBm。

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

17、WDH系統(tǒng)的單纖雙向傳播方式可實現(xiàn)（C）通信。

A.單工B.雙工C.全雙工D.單工與雙工

18、光孤子源重要有哪幾種（A）

A.摻銅光纖孤子激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器

B.摻銀光纖孤子激光器、窄纖譜半導(dǎo)體激光器

C.鎖模半導(dǎo)體激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器

D.摻銀光纖孤子激光器、信道頻率激光