光纤通信 模拟试题 J[5篇模版]

第一篇：光纤通信 模拟试题 J

光纤通信模拟试题1

一、选择题

1.目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是()

A.红外区B.远红外区C.紫外区D.近红外区

2.表示光纤色散程度的物理量是()

A.时延B.频带带宽C.时延差D.相位差

3.在外来光子的激发下，低能级E1上的电子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而跃迁到高能级E2的过程称为()

A.自发辐射B.受激辐射C.受激吸收D.康普顿效应

4.EDFA中，光滤波器的主要作用是()

A.使泵浦光和信号光耦合B.滤除光放大器的输出噪声

C.提高光放大增益D.使信号再生

5.目前，掺铒光纤放大器的噪声系数可低达()

A.-3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

二、填空题11.利用光波作为载频的通信方式称为___________________。

12.通常根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成TE波，TEM波和___________________三类。

15.按照射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有___________________和斜射线两类。

16.渐变型光纤中，子午射线的自聚焦是指光纤中不同的射线具有___________________的现象。

17.光纤是一种介质光波导,具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。它是由直径大约只有___________________的细玻璃丝构成。

18.处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________________。

19.激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的___________________。

20.随着激光器温度的上升，其输出光功率会___________________。

21.EDFA的输出饱和功率是指___________________时所对应的输出功率。

22.EDFA作为发射机功率放大器使用的主要作用是___________________。

23.在光纤通信系统中，利用光纤来传输监控信号时，通常可采用频分复用和___________________两种传输方式。

24.对光隔离器的主要要求是：插入损耗低和___________________。

25.光纤通信系统中(武汉自考)常用的线路码型有：mBnB码、插入比特码和___________________等。

26.STM-1帧结构中，管理单元指针的位置在___________________列中的第4行。

27.虚容器是SDH中最重要的一种信息结构，它由容器输出的信息净负荷和_________来组成。

28.STM-1信号中，一帧中包含的字节数为___________________。

29.由光电检测器引入的噪声主要有量子噪声、___________________和雪崩管倍增噪声等三种。

30.在保证系统误码率指标的要求下，测得接收机的最低输入光功率为0.1 μW，最大允许输入光功率为0.1 mW，则该接收机的动态范围为___________________dB。

三、名词解释题

31.光纤中的模式32.本地数值孔径33.激光器的温度特性34.误码率(BER)35.光接收机灵敏度

四、画图题

36.画出光纤数字通信系统中光发射机的基本组成原理框图。

37.画出光纤数字通信系统中光接收机的基本组成原理框图。

五、简答题

38.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?其最佳折射指数分布形式又是什么?

39.光纤通信对半导体光源有哪些基本要求?

40.在我国采用的准同步数字体系中，PCM端机输出端口的接口码速率和接口码型分别是什么?

41.什么是雪崩光电二极管的雪崩倍增效应?

六、计算题

42.阶跃型光纤，已知纤芯折射率n1=1.51，相对折射率差Δ=0.18%，纤芯半径a=3.5 μm，工作波长λ=1.31 μm。

求：(1)每公里光纤的模式色散；

(2)光纤中可以传输的模式。

43.某光纤通信系统中，已知光接收机灵敏度为-38 dBm，光发射机光源的入纤光功率为0.mw，光纤衰减系数为0.34 dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.05 dB/km。设计要求系统富裕度为6 dB，试核算该系统的无中继传输距离能否满足100 km的要求。

光纤通信模拟试题2

一、选择题

1.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

2.目前，掺铒光纤放大器噪声系数可低至()

A.－3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

3.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

4.光纤衰减系数的单位是()

A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km

5.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

二、填空题

11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件。

12.在光（电磁波）的传播形态中，TEM波的含义是__________。

15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形__________。

16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布。

17.常用通(武汉自考)信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架式等几种。

18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成。

19.光发射机的消光比过大，会使接收机的__________特性变坏。

20.光发射机中，__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏。

21.半导体P-N结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致，这有利于耗尽层的加宽。

22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标。

23.光定向耦合器的主要特性参数有：插入损耗、分光比和__________等。

24.利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时，通常可采用时分复用和__________两种传输模式。

25.SDH网由一系列__________组成，是一个高度统一的、标准的智能化网络。

26.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第1～9行，第__________列。

27.管理单元AU是SDH的一种信息结构，它是由一个相应的高阶VC和一个相应的__________构成的。

28.目前EDFA采用的泵浦光波长为0.98 μm和__________两种。

29.EDFA的主要特性指标有：功率增益、输出饱和功率和__________等。

30.EDFA作前置放大器使用时，其作用为__________。

三、名词解释题31.光纤的时延32.受激辐射33.光电检测器的响应时间34.单位间隔（UI）

35.网络自愈

四、画图题36.画出半导体激光器（LD）数字信号的直接调制原理图。

37.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图。

五、简答题38.何为单模光纤的截止波长λc？写出在阶跃型光纤中λc的计算公式。

39.简述光源直接调制方式的主要优缺点。

40.在数字光接收机电路中，为什么要采用均衡器？

41.在数字光纤通信系统中，线路码型应满足哪些条件？

六、计算题42.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1＝1.50，相对折射率差Δ＝0.25，纤芯的半径a＝5 μm，工作波长λ＝1.31 μm。

计算：（1）该光纤的数值孔径NA；（2）光纤中传输模式的数量；

（3）为保证光纤的单模传输，光纤的芯径应取多大？

43.某工程采用单模光纤通信系统，其发射机光源的入纤光功率为0.5 mW，接收机的灵敏

度为1 μW，全程光纤平均接头损耗为0.1 dB/km，系统富裕度为6 dB。现要求该系统的中继传输距离达65 km，请核算选用单位长度损耗为0.27 dB/km的光纤是否满足传输的要求。

光纤通信模拟试题3

一、选择题

1.处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1时，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程为()

A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.电光效应

2.影响光接收机灵敏度的一个主要因素是()

A.光纤色散B.光电检测器噪声C.光纤衰减D.光缆线路长度

3.EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是()

A.光滤波器B.光耦合器C.光环形器D.光隔离器

7.目前，大多数通信用光纤的纤芯和包层的组成材料是()

A.多组分玻璃B.石英C.石英和塑料D.塑料

8.表示光纤色散程度的物理量是()

A.时延B.相位C.时延差D.群速度

二、填空题激光器主要由能够产生激光的工作物质、泵浦源和_________等三部分构成。

12.光发射机的消光比过大，会使接收机的_________特性变坏。

13.在PIN光电二极管中，P型材料和N型材料之间加的一层轻掺杂N型材料，称为

_________层。

14.光接收机中，由APD引入的噪声主要有量子噪声、暗电流噪声和_________等三种。

15.光纤通信系统中的监控信号除了可借助光缆中的金属导线传输外，还可利用_________

来传输。

16.在准同步数字体系中，我国和欧洲采用的基础速率为_________。

17.在SDH的帧结构中段开销又可分为再生段开销和_________两种。

18.按照泵浦方式的不同，EDFA可分为_________、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种

形式。

19.EDFA功率增益的定义式为_________。

20.目前光纤通信系统中，长波长低损耗的工作窗口是_________和1.55μm。

21.在光（电磁波）的传播形态中，TEM波是_________波的英文缩写。

24.所谓弱导波光纤是指纤芯折射指数_________包层折射指数的光纤。

25.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、_________和骨架式等几种。

三、解释26.APD的雪崩倍增因子27.误码率28.网络自愈29.波导色散30.光源的直接强度调制

四、画图题

31.画出光发射机输入盘的原理方框图。32.画出最简单的光中继器原理方框图。

五、简答题33.简述光隔离器的主要作用和要求。

34.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布？最佳折射指数分布形式又是什么？

35.光纤通信系统对光发射机有哪些要求？ 36.什么是APD的雪崩倍增效应？

六、计算题

37.阶跃型光纤纤芯和包层的折射指数分别为n1=1.51，n2=1.49，纤芯半径a=4μm，工作波长λ=1.31μm。试计算：（1）相对折射指数差△；（2）光纤的数值孔径NA；

（3）光纤中传播的模式数量。

38.已知一光纤通信系统发射机的平均发送光功率为0.5mW，接收机灵敏度为-38dBm，光

纤损耗为0.34dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.05dB/km，设计要求系统富裕度为6dB。试核算该系统的无中继传输距离是否满足100km的要求。考试大收集整理

光纤通信模拟试题4

一、选择题

1.光纤包层需要满足的基本要求是()

A.为了产生全内反射，包层折射率必须比纤芯低

B.包层不能透光，防止光的泄漏

C.必须是塑料，使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低

2.一段20km长、衰减为0.5dB/km的光纤，其输出为0.005mW，则输入功率为()

A.0.5mWB.0.1mWC.0.05mWD.0.03mW

3.哪种类型光纤的色散最大？()

A.阶跃折射率多模光纤B.渐变折射率多模光纤

C.阶跃折射率单模光纤D.色散移位单模光纤

4.以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源()

A.通过光纤的电流B.EDFA不需要功率源

C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D.从光信号中提取的功率

5.LED的输出是如何调制的()

A.通过改变外调制器的电流进行外调制B.通过改变驱动电流直接调制

C.通过改变加到外调制器上电压直接调制D.通过改变LED的工作温度直接调制

二、填空题

1.电磁波在传播方向上没有电场分量和磁场分量，称为______波。

2.光纤通信与电通信方式的主要差异，一是用光作为传输信号，二是______。

3.在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和______的制约。

4.光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。

5.从几何光学的角度来看，若满足全反射的条件，则在波导中形成______波。

6.当全反射条件被破坏，即认为导波处于______状态。

8.携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为______。

9.不同的模式具有相同的传输常数时，就认为这些模式是______模。

10.可用归一化频率判断某种模式能否在光纤中传输，截止条件是______。

11.单模光纤不存在______色散。

12.单模光纤中存在着______色散和波导色散。

13.对于多模光纤，______色散占主要地位。

14.只有波长______材料截止波长的入射光，才能使材料产生光生载流子。

15.雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的，这种随机性的电流起伏将引起______噪声。

16.在数字通信系统中，抖动将引起______的增加。

17.SDH的帧结构是以______为基础。

18.在SDH的帧结构中，有足够的______，以适应网络管理、运行和维护。

19.当一秒内的误码率劣于______，称严重误码秒。

20.随着传输码速的提高，一个UI的时间将______。

三、名词解释1.简并模2.泵浦源3.光接收机灵敏度4.mB1P码5.网络节点接口

四、简答题

1.按照纤芯剖面折射率分布不同，光纤可分为哪两种形式？解释其含义。

2.实现光源调制的方法有哪些，请具体说明。

3.光接收机中主放大器的主要作用是什么？

4.如何用光纤的频域特性来描述光纤的色散效应？

五、画图题1.画出薄膜波导中的TE波和TM波。

2.画出EDFA的结构示意图。

六、计算题1.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问：（1）其纤芯直径为多少？（2）在1320nm波长上可以支持多少种模式？

（3）在1550nm波长上可以支持多少种模式？

2.一个100Mbit/s信号必须通过具有8个连接器对的100m光纤传输到灵敏度为1μW

（-30dBm）的接收机，光纤损耗为4dB/km，且每对连接器的平均连接损耗为1.0dB。如果系统余量为5dB，则系统必须耦合到光纤内的最小功率是多少？

第二篇：光纤通信技术模拟试题

《光纤通信技术》模拟试题

一、填空（共10题，每题3分）

1、目前，实用光纤的三个低损耗窗口在、、附近。

2、在非均匀光纤中，处的折射率最大，因而此处的达到最大值，即表示该点捕捉光线的能力最。

3、导波的径向归一化相位常数U是表明，而波导的径向归一化衰减常数W是表明。

4、激活物质是指。

5、接收灵敏度的定义是。

6、网络节点接口是指。

7、光波分复用是指。

8、光纤数字传输系统的抖动定义是，抖动的程度目前大多用来表示，其符号为。

9、掺饵光纤放大器的工作波长范围在，与光纤的窗口一致。

10、现有接入MSTP平台的多业务包括、和以太网业务。

二、选择题：（共5题，每题2分）

1、反射定律表明了和之间的关系。

（a）入射波、反射波（b）反射波、入射波

(c)折射波、反射波(d)入射波、折射波

2、非零色散单模光纤的零色散点1.55μm.，而且色散值较。

（a）等于、大（b）不等于、小(c)趋于、大(d)等于、小

3、EDFA的功率增益与和等因素有关。

（a）光纤色散、光滤波器带宽（b）泵浦光功率、光纤长度

(c)光纤时延、隔离器带宽(d)光纤衰减、工作频率

4、激光器的P-I曲线随温度的变化而变化，从而导致

（a）波长（b）谱宽(c)输出光功率(d)频率啁啾

5、是指复用器与中继器之间、中继器与中继器之间传输线路。

（a）通道（b）耗尽层(c)复用段(d)再生段

三、画图题：（共1题，每题10分）

1、请画出用LD管进行数字信号内调制原理图

四、问答题（共1题，每题15分）

1、什么是弱导波光纤？为什么标量近似解法只适用于弱导波光纤？

五、计算题：（共3题,共35分）

1、.已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半径a=10μm，波长λ0=1.5μm, 试计算：

（1）数值孔径NA（2）归一化频率（3）入射光线的激励角范围

2、已知光功率为2.4mw，光波频率为1015Hz,求单位时间传播的光子数。

3、有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其It<50mA，标称波长为1310nm，光谱宽度为2nm，发送光功率为-2.3dBm, 接收灵敏度为-38dBm, 动态范围≥20dB。采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km, 接头损耗为0.1dB/km，光连接器衰减为1dB，光纤色散系数≤2.0ps/nm·km, 光纤富余度为0.1dB/km。若考虑1dB色散代价（ε取0.115），5dB设备富余度，试计算在系统设计时，最大中继距离为多少？

《光纤通信技术》模拟试题答案

一、填空（30分）

1、0.85μm、1.31μm、1.55μm、1.55μm2、r=0,本地数值孔径，强

3、在纤芯中，导波沿径向场的分布规律，在纤芯包层中，场的衰减规律

4、可以处于粒子数反转分布状态的物质

5、在保证接收机达到给定的误码率或信噪比指标条件下，光接收机所需要的最低的输入平均光功率Pmin。

6、表示网络节点之间的接口

7、将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一跟光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原。

8、数字信号的有效瞬间，与其理想时间位置的短时间偏离，数字周期，UI9、1．53～1.56μm,最小衰减

10、ATM和TDM业

二、选择题（10分））

1、a；

2、b；

3、b；

4、c;

5、d.三、画图题：（10分）

见教材P98 图4-1（c）

四、见教材p22（15分）

五、计算题：（共35分）

1、（1）NAn121.520.010.2（10分）

（2）Vk0n1a220.012π1.5108.9 1.5

（3）NAn0sinφmaxsinφmax

0.2sinφmax

φφmax11.5

p2.41032、n3.621015个（10分）3415hf6.62510103、LPTPR2ACPdME2.33821555.4km AfAsMC0.30.10.1

1060.115106

46.2kmLDBD62222

最大中继距离为46.2km。（15分）

第三篇：光纤通信试题（范文模版）

光通信填空题（红字为答案）

1．电信网络常用的拓扑形式有，。

2．香农（Shannon）公式为。

3．华裔科学家被称为光纤通信之父，在于他对石英玻璃导光特性的突破性研究。有人把年称为光纤通信元年。

4．写出光的波长、频率、速度三者间的关系。

5．写出频率与周期的关系。

6．写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系：。

7．可见光在真空中的波长范围是：。

8．光在水中的折射率为。

10．光由光密媒质n1向光疏媒质n2传播时，全反射角为θIC=。

11．光子的能量与其频率的关系为EP =。

12．光子的波长（纳米）与其能量（电子伏特）的关系为：。

13．裸光纤通常包括3个部分，为：。

14．光纤包层的直径为。

15．单模光纤的纤芯的直径约为。

16．相对折射率Δ定义为。

17．多模光纤的相对折射率Δ通常为：。

18．单模光纤的相对折射率Δ通常为：。

19．数值孔径NA与纤芯和包层折射率n1、n2的关系：NA=。

20．数值孔径NA的物理意义是：。

21．数值孔径NA与相对折射率Δ的关系：NA=。

22．光纤通信的三个透光窗口的波长分别是。。

24．单位长度的光纤的衰减A的定义是： A(dB/km)=。

25．归一化截止频率V与纤芯直径、波长及折射率的关系是V=。

30．光纤色度色散参数D（λ）的定义式：（它与脉冲展宽Δtchrom、光纤长度L、谱线宽度Δλ的关系为： D（λ）=。

31．写出偏振模色散的脉冲展宽ΔtPMD与偏振模色散系数DPMD及光纤长度L的关系为：

ΔtPMD =。

32． 比特率的定义为：。

35．解决模式色散的最好方法是：。

36．带宽BW(Gbps)与脉冲展宽Δt（ns）的简单关系为 ：BW(Gbps)=。

38．相速度是如何定义的？vphase = ω / β.39．群速度是如何定义的？vgroup = dω /d β.40．信号的能量是以哪种速度传输的？能超过光速吗？群速度、不能。

41．“光纤的光能仅仅在纤芯中传播”，这种说法对吗？不对。

42．当V值减小到 2.405时，光纤中仅仅由基模存在(即LP01)，其他模式均截止。

43．光纤通信为什么不使用可见光作光源？硅光纤透光窗口均在近红外。用可见光时衰减和色散都很严重。

44．可见光能否在通常的单模光纤中传播？可以，但衰减大，且通常的单模光纤对可见光已不是单模的。

45．在普通硅光纤中，零色散波长为1310nm.46．对光纤进行色度色散补偿可使用的方法有色散补偿光纤（DCF）和色散补偿光栅（DCG）。

47．如果任何频率的光在光纤中的传播速度均相同，还会产生色度色散吗？不会。

48．偏振模色散（PMD）难以补偿的原因在于该色散是随时间随机变化的。

48．什么是菲涅耳公式？它用一组方程描述了电磁波在平面界面的传播规律（透射波和反射波的幅度位相变化规律。

49．什么是MFD？模场直径。

50．什么是光的非线性效应？光的传播特性对光功率（强度）的依赖性。

51．什么叫光孤立子？对它的研究有什么意义？

可保持形状和宽度稳定不变的光脉冲。有望在长距离传输时克服色散（特别是偏振模色散）。

52．什么叫四波混合？它在通信中有什么危害？应该怎样克服？

在波分复用（WDM）时，当三个光波（电磁波）在光纤中传播时，由于非线性效应，会产生第四个光波，它的频率与前三个光波非常接近，造

成信息光的能量损失和“串音”。

使用非零色散偏移光纤可以减小其危害。

53．在所铺设的光纤中，绝大多数（约90%）为单模光纤，光纤中的信息形式主要是数字信息。

54．光纤由预制棒拉制成。

55．光缆是在裸光纤外加上缓冲管、加固件和外套组成。

56．光纤的连接分为熔接和连接器（插头）连接两种，熔接的损耗一般在0.1dB以下，插接的平均损耗在0.25dB左右。

57．目前大量使用的连接器为ST、SC、FC。

58．测量光功率的仪器是光功率计（PM），它是使用最广泛的光通信仪器。

59．光时域反射仪（OTDR），又称光雷达，主要用于光纤故障定位。

60．测量光链路的误码率要使用误码测量仪。

61．G．652光纤常规单模光纤，1310nm 处零色散。

62．G．653光纤色散位移光纤，1550nm处零色散，且损耗最小。

63．G．654光纤G.653的改进型，1310nm 处零色散，损耗更小，可用于海底光缆。

64．G．655光纤改进的色散位移光纤，非零色散，用于波分复用。

65．瑞利散射：由硅材料固有的非均匀性引起的光传播方向的改变，它造成的损耗的理论极限是0.149dB/km

66．受激散射：出射波对于入射波发生频率改变（属非线性效应）。主要有两种：受激拉曼散射和受激布里渊散射。其原理可用于光放大。

67．光与物质作用的三种形式是：吸收、自发辐射、受激辐射。

68．能够产生激光的基本条件是：实现粒子数反转和光学谐振腔。

69．谐振腔中的驻波条件为：λ= 2nL/q ,其中L为谐振腔长度，q为整数。不同的q取值可对应于不同的纵模。

70．实用的半导体激光器均为异质结，即PN结由不同的半导体材料制成。

71．对于半导体激光器，当电流达到某一值时，开始产生激光，并使输出光功率急剧增加，该电流称为阈值电流。

72．激光器的阈值电流应越小越好，目前好的激光器的阈值电流在10mA以下。

73．当温度增加时，对同样的输入电流，输出的光功率减小。

74．分布反馈式激光器（DFB-LD）的谐振腔带有光栅结构，能够产生单纵模激光。

75．激光器的有源区做的非常小时（纳米量级），可大大改善激光器的性能和效率，这种结构称为量子阱。

76．激光器激活区辐射的光子数与注入载流子数之比称为激光器的内部量子效率。

77．常用的光电检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。

78．PIN 中的I 表示本征半导体。

79．光电检测器的响应度定义为：R=I / P。其中I为检测器输出电流，P为入射光功率。

80．响应度和光波长成正比。

81．保持一定的误码率所需要接收的最小光功率称为接收器的灵敏度，通常其范围是-30至-45 dBm.82．在没有光照时，检测器输出的微小电流称为：暗电流。

83．无源光器件主要包括：光连接器、光衰减器、光耦合器、光隔离器、光环行器、光开关等。

84．无源光器件的制作技术通常可分为光纤型、光波导型、微镜片型三种。

85．解波分复用的基本元件为光栅。它是一种可对光波进行空间周期性阻挡的光学元件。

86．在实际光通信中，目前使用的调制方法均为光强度调制，又称直接检波调制。

87．直接检波调制又可分为内调制和外调制两种，在高速大容量系统应采用外调制。

88．当光信号衰减后需要用重发器（再生器），将信号增强，3R重发器首先对光信号进行O/E转换。然后将电信号进行放大，并对信号进行整形和再定时，最后进行E /O转换。

89．使用光放大器对信号放大，不需要对信号作O/E、E /O转换。

90．光放大器通常有半导体光放大器和光纤放大器两种。

91．掺铒光纤放大器工作的波长范围约为1500nm至1600nm。它是一种宽带放大器。

92．掺铒光纤放大器的信号能量是由泵激光器提供的，它的波长为980nm。泵激光和信号激光的能量转换是在掺铒光纤中进行的。

93．按照国际标准，密集波分复用（DWDM）的频率间隔为100GHz, 相当于0.8nm.94．在脉冲序列中连“0”码后出现的“1”码，脉冲明显变小，这种现象称为码型效应，产生该效应的原因是由于激光器的电光延迟。用过调制补偿可以解决该效应。

95．光电检测器的噪声主要包括量子噪声、暗电流噪声、热噪声、放大器噪声。

96．光纤通信线路编码的原则是：1）直流分量相对稳定，利于判决识别；2）限制长串的“1”或“0”码，便于时钟提取；3）有一定的冗余码由于管理。

97．PDH的含义为准同步数字体系。

98．SDH的含义为同步数字体系。

99．PDH的主要缺点是：1）世界标准不统一。2）光接口不统一。3)采用准同步复用，上下路不方便。4）网络管理能力弱，主要面向话音业务。100．PDH的最基本传送模块是STM-1，其速率为155.520MHz.

第四篇：光纤通信技术试题

1．什么是弱导波光纤？为什么标量近似解法只适用于弱导波光纤？

2.请简述阶跃型折射率分布光纤和梯度型折射率分布光纤的不同导光原理 3．试证明：阶跃型光纤的数值孔径为什么等于最大射入角的正弦？ 4.数值孔径的定义是什么？请用公式推导出其计算式：NAn12

5.光纤色散有哪几种？它们分别与哪些因素有关？

6.为什么说采用渐变型光纤可以减少光纤中的模式色散？ 7.如何解释光纤中的模式色散、材料色散及波导色散？

8.光与物质间的作用有哪三种基本过程？说明各具有什么特点？ 9．什么是激光器的阈值条件？ 10.简述半导体的光电效应？ 11.光纤通信系统都有哪些噪声？

12．请写出费米分布函数的表达式，并说明式中各符号的含义。13．什么是量子噪声？形成这一噪声的物理原因是什么？ 14.什么是模分配噪声？它是如何产生的？ 15．请写出误码率的三种性能分类及定义。

16.什么是接收灵敏度和动态范围，它们之间的表示式是什么？ 17．什么是码间干扰？其产生的原因是什么？

18．什么是可靠性？什么是可靠度？它们之间的区别是什么？ 19．请用公式推导出串联系统总的故障率等于各部件故障率之和。20.抖动容限的指标有几种？并说明其含义？ 21．光波分复用通信技术的特点有哪些？ 光纤WDM与同轴电缆FDM技术不同点有哪些？ 23 什么是光通信中的斯托克斯频率? 24 什么是光通信中的受激拉曼散射? 25 在理论上，光通信中的克尔效应能够引起哪些不同的非线性效应? 26 简述光纤通信中激光器直接调制的定义、用途和特点。

27什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？ 28分别说明G.652G.653光纤的性能及应用。

1.当光纤中纤芯折射率n1略高于包层折射率n2，它们的差别极小时，这种光纤为弱导波光纤。在弱导波光纤中，由于

n21，在光纤中形成导波时，光射线的入射角θ1应满足的n11全反射条件为90°>θ1>θC=Sin

n2,由此可得θ1→90°，亦即在弱导波光纤中，光射线几n1乎与光纤轴平行。从波动理论讲，导波是均匀平面波，即E和H与传播方向（光射线指向）垂直，故弱导波光纤中的E和H分布是近似TEM波。其横向场的极化方向不变。由于E（或H）近似在横截面上，且空间指向基本不变，这样就可把一个大小和方向都沿传输方向变化的E（或H）变为沿传输方向其方向不变的标量E（或H），它将满足标量的亥姆霍兹方程，进而求出弱导波光纤的近似解，这种方法称为标量近似解法。2.阶跃光纤中入射光线在纤芯和包层分界面上发生全反射，从而在纤芯中沿之字形的曲折路径前进，实现光的传输。

非均匀光纤中入射光线按折射定律在纤芯中传输到某一点时发生全反射，折向光纤轴线，从而以曲线形式在光纤中传输。

3．当光射线从空气射向光纤端面时，发生折射，满足折射定律n0sin=n1sinz，此光线在纤芯中沿z角方向前进，此光线若能在纤芯中传输，则需满足全反射条件，即

1≥CSin1n2nsin1≥2，又因为θz= 90°-θn1n1

1所以可得sin=n1sinz=

222n1sin1n11sin21≤n12n2，由此可见，有sinmax=n1n2，只要光射线的射入角≤max，此光线就可在纤芯中形成导波，也即这些光线被光纤捕捉到了。而反映这种捕捉光线能力的物理量就定义为数值孔径，所以数值孔径等于最大射入角的正弦。4.数值孔径是用来表示光纤收集光线的能力的。NAn0sinφmax

见教材P30，图2-6 n0sinφn1sinθt

θt90θi

若发生全反射，θi至少应等于θC，所以θt90θC，此时对应入射角φmax，NAn0sinφmaxn1cosθ2n12n2 因为  22n1Cn11sin2θCn11(n222)n12n2 n1 所以 NAn12

5.光纤的色散有材料色散、波导色散和模式色散。

材料色散由光纤材料的折射率随频率的变化而变化引起的。

波导色散由模式本身的群速度随频率的变化而变化引起的。

模式色散由光纤中的各模式之间的群速度不同而引起的。6.渐变型光纤纤芯折射率随 r的增加按一定规律减小，即n1(r),则就有可能使芯子中的不同射线以同样的轴向速度前进，产生自聚焦现象，从而减小光纤中的模式色散。

7.材料色散是由于材料本身的折射率随频率而变化，使得信号各频率成份的群速不同引起的色散。

波导色散是对于光纤某一模式而言，在不同的频率下，相位常数β不同，使得群速不同而引起的色散。模式色散是指光纤不同模式在同一频率下的相位常数β不同，因此群速不同而引起的色散。

8.自发辐射、受激辐射、受激吸收

自发辐射：可自发光，是非相干光，不受外界影响。

受激辐射：吸收外来光子能量，发相干光，产生全同光子，产生光放大。

受激吸收：吸收外来光子能量，不发光。

9.为了补偿激光器内光学谐振腔存在的损耗，使激光器维持稳定的激光输出需要满足的振幅平衡条件，就是阈值条件。10.光照射到半导体的P-N结上，使半导体材料中价带电子吸收光子的能量，从价带越过禁带到达导带，在导带中出现光电子，在价带中出现光空穴，总称光生载流子。光生载流子在外加负偏压和内建电场的共同作用下，在外电路中出现光电流，这就实现了输出电信号随输入光信号变化的光电转换作用。11.量子噪声，光电检测器噪声、雪崩管倍增噪声，光接收机中的热噪声，晶体管噪声。12.f(E)=11e(EEf)/KT

式中f(E)——费米分布函数，即能量为E的能级被一个电子占据的几率。E——某一能级的能量值。K——波尔兹曼常数，K=1.38×10

2

3J/K T——绝对温度 Ef——费米能级

13.由于光波的传播是由大量光子传播来进行的。这样大量的光量子其相位和幅度都是随机的。因此，光电检测器在某个时刻实际接收到的光子数是在一个统计平均值附近浮动，因而产生了噪声。这就是量子噪声，这就是量子噪声，这也是量子噪声的形成原因。

14.高速率的激光器，其谱线呈现多纵模谱线特性，而且各谱线的能量呈现随机分配。因而单模光纤具有色散，所以激光器的各谱线（各频率分量）经光纤传输之后，发生不同的延时，在接收端造成脉冲展宽。又因为各谱线的功率呈现随机分布，因此当它们经过上述光纤传输后，在接收端取样点得到取样信号就会有强度起伏，至此引入了附加噪声，这种噪声就称为模分配噪声，这也是模分配噪声产生的原因。

15.劣化分：1分钟的误码率劣于1×10严重误码秒：1分钟内误码率劣于1×10

6。

3误码秒：1秒内出现误码。

16.所谓接收灵敏度是指满足给定误码率（BER）的条件下，光端机光接口R的最小平均光功率电平值。

所谓动态范围是指在满足给定误码率的条件下，光端机输入连接器R点能够接收的最大功率电平值LR与最小功率电平值LR（即接收灵敏度）之差。'DL'RLR

17.由于激光器发出的光波是由许多根线谱构成，而每根谱线的传播速度不同，因而前后错开，使合成的波形的宽度展宽，出现拖尾，造成相邻两光脉冲之间的相互干扰，这种现象称为码间干扰。这也是码间干扰产生的原因。

18．可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。可靠性对产品做出了定性的 分析，它反映了总的性能，可靠度对产品做出了定量的分析，它反映出一种数量特性。

19.若光纤数字通信系统由几个部分串联而成，系统的可靠度 表示为：

RSR1R2Rn

式中R1，R2，·······Rn分别是串联系统中n个部分的可靠度。

RSeStR1R2Rn =e1te2tent =e(12n)t

S12ni1ni

由上式可见，系统总的故障率等于各串联部件故障率之和。

20.抖动容限的指标分为输入抖动容限和无输入抖动时的最大输出抖动容限。

输入抖动容限是指光纤通信系统（或设备）允许输入脉冲存在抖动的范围。

无输入抖动时的最大输出抖动容限是指输入信号无抖动的情况下，光纤通信系统（或设备）输出信号的抖动范围。

21.①光波分复用器结构简单、体积小、可靠性高

②不同容量的光纤系统以及不同性质的信号均可兼容传输

③提高光纤的频带利用率

④可更灵活地进行光纤通信组网 ⑤存在插入损耗和串光问题

22⑴传输媒质不同，WDM系统是光信号上的频率分割，同轴系统是电信号上的频率分割利用。

⑵在每个通路上，同轴电缆系统传输的是模拟信号4kHz语音信号，而WDM系统目前每个波长通路上是2.5Gbit/sSDH或更高速率的数字信号系统。

23当一定强度的光入射到光纤中时，会引起光纤材料的分子振动，低频边带称斯托克斯线，高频边带称反斯托克斯线，前者强度强于后者，两者之间的频差称为斯托克斯频率

24当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，高频波的能量将转移到低频波上，这就是所谓的受激拉曼散射(SRS)。

25在理论上，克尔效应能够引起下面三种不同的非线性效应，即自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)。

26直接调制：即直接对光源进行调制，通过控制半导体激光器的注入电流的大小，改变激光器输出光波的强弱，又称为内调制。传统的PDH和2.5Gbit／s速率以下的SDH系统使用的LED或LD光源基本上采用的都是这种调制方式。直接调制方式的特点是，输出功率正比于调制电流，简单、损耗小、成本低。一般情况下，在常规G.652光纤上使用时，传输距离≤100km，传输速率≤2.5Gbit/s。

27由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。从机理上说，光纤色散分为材料色散，波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。28 G.652称为非色散位移单模光纤，也称为常规单模光纤其性能特点是：(1)在1310nm波长处的色散为零。

(2)在波长为1550nm附近衰减系数最小，约为0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系数，为17ps/(nm²km)。

(3)这种光纤工作波长即可选在1310nm波长区域，又可选在1550nm波长区域，它的最佳工作波长在1310nm区域。G.652光纤是当前使用最为广泛的光纤。G.653 称为色散位移单模光纤。色散位移光纤是通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将零色散点从1310nm位移到1550nm，实现1550nm处最低衰减和零色散波长一致。这种光纤工作波长在1550nm区域。它非常适合于长距离单信道光纤通信系统。

第五篇：光纤通信笔试题

2010年北京邮电大学信息光子学与光通信研究院

《光纤通信》专业笔试题

一、填空题（共26分，每空2分）

1、光纤传输特性：___，___，___。

2、单模光纤三种色散：___, ___, ___;其中___色散导致单模光纤出现传输极限。（原话实在忘了，课本也没在手里，意思表达不清楚，凑合看吧，看过书的人应该明白的，嘿嘿）

3、光纤通信系统的三大性能指标：___，___，___。

4、给出L、Pi、Po=0，计算α损耗系数___.5、（还有一个题想不起来了，总之填空应该拿满分的）

二、选择题（共24分，每题4分）

1、影响DWDM传输容量的因素有：（五个选项，不定项选择，具体选项忘了~）

2、EDFA能放大那些波长的光：（选项略）

3、光检测器，给出截止波长hv>Eg，问能检测出那些波长的光。

4、单模光纤当波长大于lanmdaC（你懂的，这个希腊字母实在是找不到在哪）时截止，问那些波长的光能通过？

5、适合DwDm传输的标准？（答案应该是G.655）

6、光接收机的性能指标。

三、大题（计算+简述，共50分）

计算题：

1、（5分）回波损耗，知Po，反射Pi，求α？

2、（10分）画出WDM系统并阐述工作原理（感觉这不是计算题，下题同）

3、（10分）EDfA的三种泵浦结构并作简单说明。

简述题：

1、（10分）光纤传输特性对于光脉冲的影响。

2、（10分）光与物质的三种反应过程并写出与之相对应的半导体器件。（写到这忍不住抱怨句：这也忒简单了吧，考填空正好~）

3、（5分）WDM中监控信道的作用及对波长的选择。