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光纤通信技术知识点简要(考试必备)

光纤通信.

1.光纤结构光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。

2.光纤主要有三种基本类型: 突变型多模光纤,渐变型多模光纤, 单模光纤. 相对于单模光纤而言，突变型光纤和渐变型光纤的纤芯直径都很大，可以容纳数百个模式，所以称为多模光纤

3.光纤主要用途：突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统。渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统。单模光纤用在大容量长距离的系统。1.55μm 色散移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容量超长距离系统。色散平坦光纤适用于波分复用系统，这种系统可以把传输容量提高几倍到几十倍。三角芯光纤有效面积较大，有利于提高输入光纤的光功率，增加传输距离。偏振保持光纤用在外差接收方式的相干光系统，这种系统最大优点是提高接收灵敏度，增加传输距离。

4.分析光纤传输原理的常用方法：几何光学法.麦克斯韦波动方程法

5.几何光学法分析问题的两个出发点: 〓数值孔径〓时间延迟. 通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布. 几何光学法分析问题的两个角度: 〓突变型多模光纤〓渐变型多模光纤.

6.产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散，损耗和色散是

光纤最重要的传输特性：损耗限

制系统的传输距离, 色散则限制

系统的传输容量.

7.色散是在光纤中传输的光信

号，由于不同成分的光的时间延

迟不同而产生的一种物理效

应. 色散的种类：模式色散、材

料色散、波导色散.

8. 波导色散纤芯与包层的折射

率差很小，因此在交界面产生全

反射时可能有一部分光进入包

层之内，在包层内传输一定距离

后又可能回到纤芯中继续传输。

进入包层内的这部分光强的大

小与光波长有关，即相当于光传

输路径长度随光波波长的不同

而异。有一定谱宽的光脉冲入射

光纤后，由于不同波长的光传输

路径不完全相同，所以到达终点

的时间也不相同，从而出现脉冲

展宽。具体来说，入射光的波长

越长，进入包层中的光强比例就

越大，这部分光走过的距离就越

长。这种色散是由光纤中的光波

导引起的，由此产生的脉冲展宽

现象叫做波导色散。

9. 偏振模色散：实际光纤不可避

免地存在一定缺陷，如纤芯椭圆

度和内部残余应力，使两个偏振

模的传输常数不同，这样产生的

时间延迟差称为偏振模色散或

双折射色散。

10. 损耗的机理包括吸收损耗和

散射损耗两部分。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由光纤

结构缺陷(如气泡)引起的散射产

生的。瑞利散射损耗是光纤的固

有损耗，它决定着光纤损耗的最

低理论极限。

11.光线的损耗：（1）吸收损耗：

a.本征吸收损耗：紫外吸收损

耗，红外吸收损耗b.杂质吸收损

耗c.原子缺陷吸收损耗（2）散

射损耗 a线性散射损耗：瑞利散

射，光纤结构不完善引起的散射

损耗（3）弯曲损耗 a.宏弯：曲

率半径比光纤的直径大得多的

弯曲 b.微弯：微米级的高频弯

曲，微弯的原因：光纤的生产过

程中的带来的不均；使用过程中

由于光纤各个部分热胀冷缩的

不同；导致的后果：造成能量辐

射损耗. 与宏弯的情况相同，模

场直径大的模式容易发生微弯

损耗

12. 柔性光纤的优点：1. 对光的

约束增强 2. 在任意波段均可实

现单模传输：调节空气孔径之间

的距离 3. 可以实现光纤色散的

灵活设计 4. 减少光纤中的非线

性效应5. 抗侧压性能增强

13. 光纤的制作要求（1）透明（2）

能将其拉制成沿长度方向均匀

分布的具有纤芯-包层结构的细

小纤维；（3）能经受住所需要

的工作环境。光纤是将透明材料

拉伸为细丝制成的。

14. 光纤预制棒简称光棒，是一

种在横截面上有一定折射率分

布和芯/包比的的透明的石英玻

璃棒。根据折射率的不同光棒可

从结构上分为芯层和包层两个

部分，其芯层的折射率较高，是

由高纯SiO2材料掺杂折射率较

高的高纯GeO2材料构成的，包

层由高纯SiO2材料构成。制作

方法: 外部气相沉积法；气相轴

相沉积法；改进的化学气相沉积

法；等离子化学气相沉积法。

15. 光缆基本要求：保护光纤固

有机械强度的方法，通常是采用

塑料被覆和应力筛选。光纤从高

温拉制出来后，要立即用软塑料

进行一次被覆和应力筛选，除去

断裂光纤，并对成品光纤用硬塑料进行二次被覆。二次被覆光纤有紧套、松套、大套管和带状线光纤四种，应力筛选条件直接影响光纤的使用寿命。

16. 光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。1. 缆芯缆芯通常包括被覆光纤(或称芯线)和加强件两部分。被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。加强件起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中。光缆的基本型式：层绞式骨架式中心束管式带状式 2. 护套护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。根据使用条件光缆可以分为：室内光缆、架空光缆、埋地光缆和管道光缆等。

护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和铝带或钢带构成。

18. 根据使用条件光缆可以分为：室内光缆、架空光缆、埋地光缆和管道光缆等19. 光缆特性 1.拉力特性 2. 压力特性3. 弯曲特性4. 温度特性20. 成缆对光纤特性的影响 1. 成缆的附加损耗 2. 成缆可以改善光纤的温度特性3. 机械强度增加21. 光纤的特性参数很多，基本上可分为几何特性、光学特性和传输特性三类。几何特性包括纤芯与包层的直径、偏心度和不圆度；光学特性主要有折射率分布、数值孔径、模场直径和截止波长；传输特性主要有损耗、带宽和色散。

22.(1) 损耗测量光纤损耗测量有两种基本方法：一种是测量通过光纤的传输光功率，称剪断法和插入法；另一种是测量光纤的

后向散射光功率，称后向散射

法。(2) 带宽测量光纤带宽测量

有时域和频域两种基本方法。时

域法是测量通过光纤的光脉冲

产生的脉冲展宽，又称脉冲法；

频域法是测量通过光纤的频率

响应，又称扫频法。 (3) 色散测

量光纤色散测量有相移法、脉冲

时延法和干涉法等。

23 光纤的熔接工艺步骤 (1) 将

待熔接的光纤端头切割成平整

且垂直于轴线的端

面； (2) 利用微调装置将两

根光纤调准直； (3) 利用电弧放

电将两根光纤熔接在一起。

24光纤熔接引起损耗的原

因 (1) 光纤轴线的横向相对误差

（错位）；(2) 两根光纤的纤芯

直径不同；(3) 两根光纤的性能

参数不同；(4) 光纤端头之间的

相对距离； (5) 角向相对偏离。

25 光纤连接器是光纤技术应用

中使用量最大的光无源器件，和

光纤接头一样，光纤连接器也是

对两光纤端面进行对接，所不同

的是光纤接头是永久性的熔接，

而光纤连接器是临时性连接，具

有使用的灵活性。损耗是它们重

要的光学参数。

以下为光无源器件

26光纤连接器损耗的分类

(1) 插入损耗；(2) 回波损耗

27 光纤连接器的插损机理光

纤公差引起的固有损耗：主要由

光纤制造公差，即纤芯尺寸、数

值孔径及纤芯/包层同心度等。连

接器加工装配引起的固有损耗：

主要由光纤制造公差，即端面间

隙、轴线倾角及横向偏移等。

28 光纤连接器的回损机理光纤

端面菲涅耳反射引起的光能量

损耗。这种损耗发生在纤芯空气

交界面，有效的解决方法是设计

两个连接器的物理接触面。

29光纤连接器的损耗表达

式: NA引起的损耗端面间隙

引起的插损回波损耗主观因

素损耗：端面划伤、尘粒、定位

不准。

30 光纤连接器的组成由跳线、

尾纤或尾缆、适配器组成。

31. 光插头的组成 (1) 光纤或单

芯光缆(2) 插针体(3) 外部零件

32. 光纤连接器的技术指标：插

入损耗：光通过连接器后，光功

率损耗的大小；回波损耗：光通

过连接器后，后向反射光与入射

光的比值；重复性：重复插拔后

插损的变化值，1000次插拔后，

小于±0.1dB；互换性：插头和适

配器按一定的规则互换后，插入

损耗的变化值，互换性小于±0.2

dB。

33. 光纤连接器的分类(1) 按光

纤的模式分单模、多模光纤连接

器; (2) 按插针体的端面分端面

一般都是加工成球面、精抛球面

和斜球面等。PC、SPC、APC。

APC: 将端面抛磨成与插针体中

心线成80角。(3) 按连接器的类

型分 FC、SC、ST: 目前应用最

广泛的三种,体积比较大。FC: 螺

纹锁紧式SC: 插拔式/咬合式S

T: 卡口旋转锁

34 光纤耦合器是用来连接3个

或3个以上的光接点。光信号经

过光纤耦合器后，在多个输出端

口之间分配，降低了每个信号输

出端的信号强度。

35.光纤耦合器的性能参数

(1) 插入损耗(2) 耦合比(3) 附加

损耗（4）隔离度A（5）分光比

36. 光隔离器是只沿一个方向传

输的光器件，阻止了后向反射和

散射的光到达敏感器件，比如激

光器和光放大器，是一种光学单

行道器件。光隔离器主要应用在激光器或者是光放大器的输出端，以防止光纤线路中的后向反射光造成激光器或光放大器的工作不稳定性。

37. 光隔离器的性能参数要求(1) 隔离度大，单芯隔离器的典型值是40dB; (2) 插入损耗小，单芯隔离器的典型值是0.2dB。

37. 就光纤材料而言，光敏性是指光纤材料的折射率在外部光的作用下发生永久性的改变。

38. 光纤光栅就是利用光纤的光敏性，用特定波长的激光以特定方式照射光纤，导致光纤内部的折射率沿轴向形成周期性或非周期性的空间分布，从而把光纤做成具有精确控制谐振波长的光栅。

39. 光纤光栅的最基本原理是相位匹配条件：β1、β2是正、反向传输常数，Λ是光纤光栅的周期，在写入光栅的过程中确定下来。

40. 波分复用技术要求光器件在光发射机端合并多个信号进入单根光纤同时向前传输，并在光接收机端分离这些信号，以便分立的光接收机进行处理，实现这种功能的光器件就是波分复用器。波分复用器从功能上分为两部分: 发射机端的为复用器，其作用是合并光信道；接收机端的为解复用器，其作用正好相反，分离复用在一起的光信道，而且必须完全分离光信道，且串扰要低。

41. 光开关的性能参数: a 插入损耗b 回波损耗c 隔离度d 开关时间e. 串扰f. 消光比

42. 光衰减器主要用于光纤通信系统的特性测试和其他测试中，是对光功率有一定衰减量的器件。根据衰减量是否变化，可以分为固定衰减器和可变衰减器。

43. 波长转换器：使信号从一个

波长转换到另一个波长的器件。

波长转换器根据波长转换机理

可分为光电型波长转换器和全

光型波长转换器。

以下为有源器件

44. 光源器件：光纤通信设备的

核心，其作用是将电信号转换成

光信号送入光纤。光纤通信中常

用的光源器件有半导体激光器

和半导体发光二极管两种。四小

类：同质半导体激光器、异质半

导体激光器、PIN光电二极管、

雪崩光电二极管

45. 半导体激光器（LD）工作原

理：用半导体材料做成的激光

器，当激光器的P-N结上外加的

正向偏压足够大时，将使得P-

N结的结区出现了高能级粒子

多、低能级粒子少的分布状态，

这即是粒子数反转分布状态，这

种状态将出现受激辐射大于受

激吸收的情况，可产生光的放大

作用。被放大的光在由P-N结构

成的F-P光学谐振腔（谐振腔的

两个反射镜是由半导体材料的

天然解理面形成的）中来回反

射，不断增强，当满足阈值条件

后，即可发出激光。特性参数：

（1）发射波长（2）阈值特性（3）

光谱特性（4）转换效率（5）温

度特性（6）光束发散(7). 频率

特性(8). 瞬态特性

46. 码型效应当电光延迟时间t

d与数字调制的码元持续时间T/

2为相同数量级时，会使“0”码过

后的第一个“1”码的脉冲宽度变

窄，幅度变小，严重时可能使单

个“1”丢失

47. 发光二级管（LED）的结

构 LED也多采用双异质结芯

片，不同的是LED没有解理面，

即没有光学谐振腔。由于不是激

光振荡，所以没有阈值。 LED

的工作特性（1）光谱特性（2）

输出光功率特性（3）温度特性

（4）耦合效率（5）调制特性

(6) 频率特性

48. 光电检测器是利用半导体材

料的光电效应实现光电转换的。

49. 雪崩光电二极管（APD）AP

D的雪崩倍增效应，是在二极管

的P-N结上加高反向电压，在结

区形成一个强电场；在高场区内

光生载流子被强电场加速，获得

高的动能，与晶格的原子发生碰

撞，使价带的电子得到了能量；

越过禁带到导带，产生了新的电

子—空穴对；新产生的电子—空

穴对在强电场中又被加速，再次

碰撞，又激发出新的电子—空穴

对……如此循环下去，形成雪崩

效应，使光电流在管子内部获得

了倍增。APD就是利用雪崩效

应使光电流得到倍增的高灵敏

度的检测器。

50. PIN管特性包括响应度、量

子效率、响应时间和暗电流。A

PD管除有上述特性外，还有雪

崩倍增特性、温度特性等。PIN

光电二极管的特性：（1）响应

度和量子效率响应度和量子效

率表征了光电二极管的光电转

换效率。量子效率表示入射光子

转换为光电子的效率。它定义为

单位时间内产生的光电子数与

入射光子数之比（3）响应时

间表征检测器对光信号响应速

度快慢的参量。

51. 对APD特性新引入的参数

是倍增因子和附加噪声指数

52. 按光纤中光波调制原理来

分：强度调制，频率调制，波长

调制，相位调制和偏振调制光纤

传感器。光纤传感器系统包括光

源，光纤，传感头，光探测器和

信号处理电路等。光纤传感器的

光源的要求：(1) 光源的体积小，便于与光纤耦合；(2) 足够的亮度，以提高传感器输出的光功率；(3)光源发出的光波长应适合(4) 稳定性好、噪声小(5) 便于维护，使用方便。光纤传感器用光探测器的要求：(1)线性好(2)灵敏度高(3)响应频带宽、响应运度快，动态特性好(4)性能稳定，噪声小。

53. 光强度调制型：用被测对象引起光纤中光强度的变化实现对被测对象的检测。分为内调制型和外调制型两种。外调制型：光纤仅起传光作用，光纤本身特性不改变，调制过程发生在光纤以外的环节。属于传光型传感器。内调制型：调制过程发生在光纤内部，是通过光纤本身特性的改变来实现光强度的调制，属于功能型光纤传感器。有两种途径：1)?????? 改变光纤的几何形状，从而改变光线的传播入射角。2)?????? 改变光纤纤芯或包层的折射率。如采用电光材料、磁光材料、光弹性材料，微弯效应等。

54. 强度调制的原理：1 由光的传播方向改变引起的强度调制 2 由透射率的改变引起的强度调制 3 由光纤中光的模式的改变引起的强度调制 4 由折射率改变引起的强度调制 5 由光吸收系数的改变引起的强度调制 a.利用光纤的吸收特性引起的强度调制 b.利用半导体的吸收特性进行强度调制.举例：移动球镜光学开关传感器

55. 频率调制光纤传感器：频率调制就是利用外界因素改变光纤中光的频率，通过测量频率的变化来测量外界被测参数。光的频率调制是在有限的一些物理条件下出现的，最重要的物理现象要属反射光束的多普勒频移。

56. 频率检测：对光的频率的检

测不象对强度的检测那样简单--

--直接将光耦合到探测器上即

可。由于光探测器响应速度远低

于光频，不能用来测量光频而只

能用来测量光强，所以，必须把

高频光信号转换为低频信号才

能探测频移从而达到测量运动

速度的目的。有两种方法可以测

量频移，即零差检测和外差检

测。举例：激光多谱勒测速系统

57. 波长（颜色）调制光纤传感

器：波长调制是利用外界因素改

变光纤中光能量的波长分布或

者说光谱分布，通过检测光谱分

布来检测被测参数，由于波长与

颜色直接相关，波长调制也叫颜

色调制。调制方式有以下几种：

1.利用黑体辐射进行波长调制

利用磷光（荧光）光谱的变化进

行波长调制 3.利用滤光器参数

的变化来进行波长调制 4.利用

热色物体的颜色变化进行波长

调制

58.波长检测：光波波长检测实

际上是确定输出光谱及其能量

的分布，那么首先就要使各个波

长的光分离，棱镜，光栅以及各

种滤光片都能达到分光的目的；

其次就是各个波长能量的测量。

所以波长调制的检测方法之一

就是光谱分析法，即用分光仪和

电荷耦合器件或者波长响应较

宽的光电探测器相结合来检测

光谱的能量分布。但在许多情况

下并不需要检测输出光的整个

光谱分布，而只需检测其中某两

个波长的能量变化，所以波长调

制的检测方法之二是比色法。举

例：F-P腔光谱调制传感原理

59. 相位调制光纤传感器：光纤

传感器中的相位调制，原理就是

利用外界因素改变光纤中的相

位，通过检测相位的变化来测量

外界被测参量。决定光纤中光的

相位的因素：光纤波导的物理长

度，折射率及其分布，波导横向

几何尺寸。

60. 干涉技术：目前各类光探测

器都不能敏感光的相位变化，必

须采用某种技术使相位变化转

换为强度变化，才能实现对外界

物理量的检测，即干涉技术。光

纤传感器中的干涉技术是在光

纤干涉仪中实现的。

61. 偏振态调制光纤传感器：偏

振态调制其原理就是利用外界

因素改变光的偏振态，通过检测

光的偏振态的变化来检测各种

物理量。在光纤传感器中，偏振

态调制主要基于人为旋光现象

和人为双折射，如法拉第磁光效

应，克尔效应及弹光效应。

62. 偏振态的检测：检测光的偏

振态最简单的方法就是用检偏

器，在光纤传感器中，是用检偏

器与光探测器结合来检测偏振

态的。

63. 四种干涉仪：1.光纤马赫－

曾特尔干涉仪原理：激光束通过

分束器后分为两束光:透射光作

为参考光束，反射光作为测量光

束。测量光束经透镜耦合进入单

模光纤，单模光纤紧紧缠绕在一

个顺变柱体上，顺变柱体上端固

定有质量块。顺变柱体作加速运

动时，质量块的惯性力使圆柱体

变形，从而使绕在其上面的单模

光纤被拉伸，引起光程差的改

变。相位改变的激光束由单模光

纤射出后与参考光束在分束器

处会合，产生干涉效应。在垂直

位置放置的两个光探测器接收

到亮暗相反的干涉信号，两路电

信号由差动放大器处理。2.光纤

迈克尔逊干涉仪：激光器发出的

光经过一个3dB耦合器分成两

束光束入射到光纤，一路到达固定的光纤反射端面，称为参考臂，另一路到达可动光纤端面，反射回来的光经3dB耦合器耦合到光探测器，外界信号S0（t）作用于可移动的信号臂。探测器接收到的光强为：ΦΔ为两臂之间的相位差，其中包括外界信号S0（t）引起的相位差。3.萨格纳克光纤干涉仪：激光器发出的光由分束器或3dB耦合器分成1：1的两束光，将它们耦合进入一个多匝（多环）单模光纤圈的两端，光纤两端出射光经分束器送到光探测器

4.光纤法布里－珀罗干涉仪：白光由多模光纤经聚焦透镜进入两端设有高反射率的反射镜或直接镀有高反射膜的腔体，使光束在两反射镜（膜）之间产生多次反射以形成多光束干涉，再经探测器探测。

64. 七种技术：光放大技术，光波分复用技术，光交换技术，光孤子通信，相干光通信，光时分复用技术和波长变换技术

65. 光纤放大器的实质是：把工作物质制作成光纤形状的固体激光器，所以也称为光纤激光器。对波分复用器的基本要求是：插入损耗小，熔拉双锥光纤耦合器型和干涉滤波型波分复用器最适用。光隔离器的作用是: 防止光反射，保证系统稳定工作和减小噪声。对光隔离器的的基本要求是：插入损耗小，反射损耗大。在泵浦光功率一定的条件下，当输入信号光功率较小时，放大器增益不随输入信号光功率而变化，基本上保持不变。“波分复用+光纤放大器”被认为是充分利用光纤带宽增加传输容量最有效的方法。

66. 光波分复用技术基本原理是：在发送端将不同波长的光信

号组合起来(复用)，并耦合到光

缆线路上的同一根光纤中进行

传输，在接收端又将组合波长的

光信号分开(解复用)，并作进一

步处理，恢复出原信号后送入不

同的终端，因此将此项技术称为

光波长分割复用，简称光波分复

用技术。对波分复用器的基本要

求是：插入损耗小、隔离度大、

带内平坦，带外插入损耗变化陡

峭、温度稳定性好、复用通路数

多、尺寸小等。

67. 光交换技术：在现有通信

网络中，高速光纤通信系统仅仅

充当点对点的传输手段，网络中

重要的交换功能还是采用电子

交换技术。光交换主要有三种方

式：空分光交换、时分光交换、

波分光交换。空分光交换的功能

是：使光信号的传输通路在空间

上发生改变。空分光交换的核心

器件是光开关。光开关有电光

型、声光型和磁光型等多种类

型，其中电光型光开关具有开关

速度快、串扰小和结构紧凑等优

点，有很好的应用前景。时分光

交换是以时分复用为基础，用时

隙互换原理实现交换功能的。波

分光交换(或交叉连接)是以波分

复用原理为基础，采用波长选择

或波长变换的方法实现交换功

能的。

68. 光孤子通信：光孤子(Soli

ton)是经光纤长距离传输后，其

幅度和宽度都不变的超短光脉

冲(ps数量级)。光孤子的形成是

光纤的群速度色散和非线性效

应相互平衡的结果。利用光孤子

作为载体的通信方式称为光孤

子通信。光纤通信的传输距离和

传输速率受到光纤损耗和色散

的限制。光孤子源是光孤子通信

系统的关键。光孤子源有很多种

类，主要有掺铒光纤孤子激光

器、锁模半导体激光器等

69. 相干光通信技术：相干光通

信，像传统的无线电和微波通信

一样，在发射端对光载波进行幅

度、频率或相位调制；在接收端，

则采用零差检测或外差检测，这

种检测技术称为相干检测。相干

光，就是两个激光器产生的光场

具有空间叠加、相互干涉性质的

激光。实现相干光通信，关键是

要有频率稳定、相位和偏振方向

可以控制的窄线谱激光器。相干

检测原理?：光接收机接收的信

号光和本地振荡器产生的本振

光经混频器作用后，光场发生干

涉。由光检测器输出的光电流经

处理后，以基带信号的形式输

出。相干光接收方式是适用于所

有调制方式的通信体制。相干检

测有零差检测和外差检测两种

方式。相干检测技术主要优点

是：可以对光载波实施幅度、频

率或相位调制。相干检测的解调

方式有两种：同步解调和异步解

调。

70. 光时分复用技术：提高速率

和增大容量是光纤通信的目标。

若要继续提高速率一般有两种

途径：波分复用(WDM)、光时分

复用(OTDM) OTDM是在光域

上进行时间分割复用，一般有两

种复用方式：比特间插、信元间

插

71. 波长变换技术：是将信息从

承载它的一个波长上转到另一

个波长上。在WDM光网络中使

用波长变换技术的原因

有：〓信息可以通过WDM网

络中不适宜使用的波长进入WD

M网络。〓在网络内部，可以

提高链路上现有波长的利用率。

波长变换的基本方法有两种：光

/电/光方法和全光方法。

光纤通信期末考试题

一、填空题（每空1分，共30分）（1）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：。（2）光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2)，全反射临界角的正弦为sinθIC= 。（3）光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。（4）光纤的色散分为色散、色散和色散。（5）光纤的主要材料是，光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __（6）光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。（7）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流，输出光功率会。（8）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。（9）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有和。（10）光纤通信是利用________波，在光导纤维中传播，实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。（11）光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程，产生激光的主要过程是__________。（12）光纤的数值孔径NA=__________，其表征了光纤的_________能力，当相对折射率和色散值越大时，NA__________。（13）光源的作用是将转换成；光检测器的作用是将转换成。第 1 页共5 页

二、选择题（每小题2分，共20分） 1、光纤包层需要满足的基本要求是() A.为了产生全反射，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、在激光器中，光的放大是通过（）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 3、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上( ) A.高正向电压 B.高反向电压 C.低反向电压 D.低正向电压 4、光纤的数值孔径与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 5、PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为( )。 A. G＞1 B. G＜1 C. G＝1 D. G＝0 6、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为( )。 A. 均衡器 B. 判决器和时钟恢复电路 C. 放大器 D. 光电检测器 7、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 8、光时域反射仪（OTDR）是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密仪表，它不可以用作（）的测量。 A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数 9、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 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( ) 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.码率冗余度太大第 2 页共5 页

通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

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。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 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、622080 C、2488320 D、9953280 6、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、850 7、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、光纤通信系统的是由（ABCD ）组成的。 A、电端机 B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路 9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（B）；二是控制（D）。 A、微型半导体制冷器 B、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流 10、光纤传输特性主要有（AB ） A、色散 B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长

光纤通信期末考试试卷(含答案)

2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。 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。 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。 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） 4、CCITT于（）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（）nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（）。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）；

光纤通信期末考试题

一、填空题(每空1分,共30分) （1）在光纤通信中,中继距离受光纤损耗与色散的制约。（2）色散的常用单位就是 ps/(nm、km) , G、652光纤的中文名称就是标准单模 ,它的0色散点在1、31微米附近。（3）光子的能量与其频率的关系为 :E P = hf 。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时,这时感应光子与发射光子就是一模一样的,就是指发射光子与感应光子不仅___频率_____ _相同、相位相同,而且偏振与传输方向都相同。（4）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分____固定__衰减器与__可变__衰减器两种。（5）光纤通信的光中继器主要就是补偿衰减的光信号与对畸变失真信号进行整形等,它的类型主要有光电型光中继器与全光型光中继器。（6）光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声、量子噪声、热噪声与放大器噪声等。受激辐射自发辐射(12) (13) （7）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长,优先选用的波长为1、51μm。（8）SDH中,当具有一定频差的输入信息装入C－4时要经过码速调整,利用其中的调整控制比特来控制相应的调整机会比特比特就是作为信息比特,还就是填充比特。（9）半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流升高 ,输出光功率会降低。（10）WDM系统可以分为集成式系统与开放式系统两大类,其中开放式系统要求终端具有标准的光波长与满足长距离传输的光源。（11）对于SDH的复用映射单元中的容器,我国采用了三种分别就是:C－12、C3与C－4。（12）数字光纤传输系统的两种传输体制为PDH 与SDH 。二、选择题 2、在激光器中,光的放大就是通过( 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 3、STM-64信号的码速率为( D ) A.155、520 Mb/s B.622、080 Mb/s C.2 488、320 Mb/s D.9 953、280 Mb/s 4、以下哪个就是掺铒光纤放大器的功率源( C )

光纤通信期末考试题

一、填空题（每空1分，共30分）（1）在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和色散的制约。（2）色散的常用单位是 ps/(nm.km) ， G.652光纤的中文名称是标准单模，它的0色散点在1.31微米附近。（3）光子的能量与其频率的关系为 :E P = hf 。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅___频率_____ _相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。（4）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分____固定__衰减器和__可变__衰减器两种。（5）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有光电型光中继器和全光型光中继器。（6）光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声、量子噪声、热噪声和放大器噪声等。受激辐射自发辐射（12）（13）（7）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为 1.51μm。（8）SDH中，当具有一定频差的输入信息装入C－4时要经过码速调整，利用其中的调整控制比特来控制相应的调整机会比特比特是作为信息比特，还是填充比特。（9）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流升高，输出光功率会降低。（10）WDM系统可以分为集成式系统和开放式系统两大类，其中开放式系统要求终端具有标准的光波长和满足长距离传输的光源。（11）对于SDH的复用映射单元中的容器，我国采用了三种分别是：C－12、C3和C－4。（12）数字光纤传输系统的两种传输体制为PDH 和SDH 。二、选择题 2、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 3、STM-64信号的码速率为( D ) A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 4、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( C )

光纤通信期末考试试卷参考答案

潍坊学院2009-2010学年第2学期期末考试《光纤通信基础》试卷（A卷）参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1C、2B、3B、4D、5C、6A、7D、8C、9C、10D、11C、12D、13B、14C、15A 二、填空题(每空1分，共20分) 1、光作为载波 2、um um 3、大 4、自聚焦 5、谐振腔 6、受激辐射 7、暗电流噪声8、隔离度9、动态范围10、10-270 11、光纤放大器12、量子效率 13、不能14、分插复用器交叉连接设备15、下降16、17、空分交换波分交换三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分) 1、答：光纤通信系统主要由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。（2分）发射机的主要作用：是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光纤线路把来自于光发射机的光信号，以尽可能小的崎变和衰减传输至接收机。光接收机把从光纤线路输出的光信号还原为电信号。（3分） 2、答：光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗：（2分）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（1分）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引起的散射产生的（1分）光纤损耗使系统的传输距离受到限制，不利于长距离光纤通信。（1分） 3、答：在PN结界面上，由于电子和空穴的扩散运动，形成内部电场；内部电场使电子和空穴产生与扩散运动方向相反的漂移运动，最终使能带产生倾斜，在PN线路附近形成耗尽层。（1分）当入射光照射PN结时，若光子能量大于带隙，便发生受激吸收，而形成光生电子—空穴对。（1分）在耗尽层，由于内部电场的作用，电子向N区运动，空穴向P区运动，形成光生漂移电流。在耗尽层两侧中性电场区，由热运动，部分光行电子和空穴通过扩散运动进入耗尽层，在电场的作用下，形成和漂移运动相同方向的光生扩散电流。（2分）光生漂移电流分量和光生扩散电流分量的总和即为光生电流，当P层和N层连接的电路开路时，便在两端产生光生电动势，这种效应称为光电效应。（1分） 4、答：在LD的驱动电路里，设置自动功率控制电路（APC）是为了调节LD的偏流，使输出光功率稳定。（2分）在LD的驱动电路里，设置自动温度控制电路是因为半导体光源的输出特性受温度影响较大，特别是长波长半导体激光器对温度更加敏感，为保证输出特性稳定，对激光器进行温度控制是十分必要的。（3分）

光纤通信试题

1.光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。 A. 可见光 B. 红外光 C. 紫外光 D. 毫米波 2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( )。 A ．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm B ．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm C ．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm D ．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm 3.限制光纤传输容量（BL 积）的两个基本因素是( )和光纤色散。 A ．光纤色散 B ．光纤折射 C ．光纤带宽 D ．光纤损耗 4.一光纤的模色散为20ps/km ，如果一瞬时光脉冲（脉冲宽度趋近于0）在此光纤中传输8km ，则输出端的脉冲宽度为( ) A.20ps B.40ps C.80ps D.160ps 5.下列说法正确的是( ) A ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须等于纤芯的折射率 B ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率 C ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须小于纤芯的折射率 D ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂层的折射率 6.对于工作波长为1.31μm 的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为1.003(空气)，纤芯直径的最大允许值为（）。 A.0.34μm B.0.90μm C.3.0μm D.4.8μm 7.在阶跃型光纤中，导波的传输条件为( ) A ．V ＞0 B ．V ＞Vc C ．V ＞2.405 D ．V ＜Vc 8.下列现象是光纤色散造成的，是（）。 A.光散射出光纤侧面 B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽 C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄 D.信号脉冲衰减 9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（）。 A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射 C.纤芯—包层界面上的全内反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 10. 1mW 的光向光纤耦合时，耦合损耗为1.0dB ，而在光纤输出端需要0.1mW 的信号，则在衰减为0.5dB/km 的光纤中，可以将信号传输多远？（）。 A.1.8km B.10km C.18km D.20km 11. 光纤的数值孔与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 12. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为（）。 A.21n n - B.?2a C.?2n 1 D.21n n a -

光纤通信期末考试题及答案分析

光纤通信期末考试题及答案分析一、填空： 1、1966年，在英国标准电信实验室工作的华裔科学家首先提出用石英玻璃纤维作为光纤通信的媒质，为现代光纤通信奠定了理论基础。 2、光纤传输是以作为信号载体，以作为传输媒质的传输方式。 3、光纤通常由、和三部分组成的。 4、据光纤横截面上折射率分布的不同将光纤分类为和。 5、光纤色散主要包括材料色散、、和偏振模色散。 6、光纤通信的最低损耗波长是，零色散波长是。 7、数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为。 8、阶跃光纤的相对折射率差公式为 9、光纤通信中常用的低损耗窗口为、1310nm、。 10、V是光纤中的重要结构参量，称为归一化频率，其定义式为。 11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式，称为基模或主模。 12、阶跃折射率光纤单模传输条件为：。 13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程，分别为、和受激吸收。 14、光纤通信中最常用的光源为和。 15、光调制可分为和两大类。 16、光纤通信中最常用的光电检测器是和。

17、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和。 18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块，其标准速率为：。 19、单信道光纤通信系统功率预算和色散预算的设计方法有两种：统计设计法和。 20、光纤通信是以为载频，以为传输介质的通信方式。 21、光纤单模传输时，其归一化频率应小于等于。 22．数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为：。 23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种分布形式。 24、传统的O/E/O式再生器具有3R功能，即在、和再生功能。 25、按射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和两类。 26、光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和的影响，使得信号的幅度受到衰减；波形出现失真。 27、半导体材料的能级结构不是分立的单值能级，而是有一定宽度的带状结构，称为。 28、半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与方向一致，这有利于耗尽层的加宽。 29、采用渐变型光纤可以减小光纤中的色散。 30、SDH网中，为了便于网络的运行、管理等，在SDH帧结构中设置了。 31、SDH的STM－N是块状帧结构，有9行，列。 32、处于粒子数反转分布状态的工作物质称为。

光纤通信试题与答案

一、填空题(每空格0.5分，40空格共20分) 1、光纤通信系统按光纤的模式可分为_______和_______通信系统。答案：单模光纤、多模光纤 2、光纤通信是以_______为载频，以_______为传输媒质的一种通信方式。答案：光波、光导纤维 3、本地传输网采用的主要传送技术有_______、_______、_______等。答案：SDH、PDH、微波 4、对于4 节点STM－4 二纤环，若为双向复用段倒环，环的最大可保护的业务容量为_______ 个E1 信号。答案：504 5、传输设备使用标称电压________伏。答案：–48V 6、传输设备接地应该_____极接地。答案：正(或+) 7、STM－N 帧中再生段DCC 的传输速率为_____；复用段DCC 的传输速率为_____。答案：192kb/s、576kb/s 8、在主从同步数字网中，从站时钟通常有_____、_____、_____三种工作模式。答案：锁定上级时钟模式、保持模式、自由振荡模式。 9、SDH的四种开销分别是：（再生段）开销、（复用段）开销、（高阶通道）开销、（低阶通道）开销。 10、目前联通本地网广泛使用光纤的种类为（G.652）常规单模光纤，在1550nm

处实际的衰减为（≤0.3）dB/km。G.655光纤为（非零色散）光纤，将零色散点移到（1570）nm附近，适用开通DWDM系统。 11、根据维护过程中不同阶段的不同要求。维护限值可分为四种为（投入业务）限值、（维护）限值、（修复）限值、（不可接受退出业务和恢复业务）限值。 12、4、SDH网络管理结构目前实际运用可以分为（网元层NE）（网元管理层EM）（网络管理层NM）三层。 13、SDH系统的VC-12通道的在线监测采用的方式是（BIP-2）。 14、在SDH传输系统中，指针的调整会引起（抖动）。 15、应用G.652光纤，局内或短距离通信宜选用(1310 nm)波长，长距离通信宜选用(1550 nm)波长。 16、2Mb/s 速率DDF连接器有(75/75欧姆)不平衡式和(120/1120欧姆)平衡式两种类型。 17、某光接口的类型为S-4.1，其含义为(短距离，速率为622Mb/s，传输光波长为1310nm,G652光纤)。 18、2Mbit/s速率通信电缆的允许哀耗dB，参考答案：6dB。 19、计算中继电缆的允许传输长度公式。参考答案：电缆衰减常数架的插入损耗电缆衰减－设备端到端之间的允许DDF； 20、应用G.652光纤，局内或短距离通信宜选用nm工作波长，长距离通信宜选用nm工作波长。参考答案：1310nm、1550nm。

光纤通信期末考试

考试格式一、填空题二、简答题三、综合题四、计算题第一章概述 1.光纤通信系统主要由光发送机（将电信号转换为光信号，将生成的光信号注入光纤）、光纤光缆（为光信号的传送提供传送媒介即信道，将光信号由一处发送到另一处）、中继器（延长光信号的传输距离）、光接收机组成，；光纤通信系统的优点：光纤的容量大损耗低中继距离长抗电磁干扰能力强保密性能好体积小重量轻节省有色金属和原材料，缺点：抗拉强度低光纤连接困难光纤怕水。 2.1966年由英籍华人高锟和霍克哈姆提出可以使用光学纤维作为传输介质。 3.1970年康宁公司研制第一根损耗为20dB/km的光纤。 4.光纤通信是以光纤为传输媒介，以光波作为载波的通信方式第二章光纤和光缆 1、光纤由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成，涂覆层的功能：保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤同时增加光纤的柔韧性。

2、光纤的类型按光纤截面上折射率分布分类：阶跃型光纤渐变性光纤按传输模式的数量分类：多模光纤单模光纤按光纤的工作波长分类：短波长光纤长波长光纤超长波长光纤 3、基本概念单模光纤：只能传输一种模式的光纤。多模光纤：允许多个模式在其中传输的光纤或在多模光纤中允许存在多个分离的传导模；光缆：光纤和其它元件的组合体 4、光纤的导光原理: 5、基本参数的应用数值孔径NA 归一化频率V（判断一根光纤是否单模传输、光纤传导模的数目）第三章光纤的传输特性 P59 材料色散中光纤的色散系数:一根光纤的色散系数可能是正数也可能是负数，不论正色散系数还是负色散系数都会让脉冲展宽。而将两根色散系数相反的光纤连接起来，光纤色散将会得到改善。 3、色散与带宽的关系: 为什么单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大得多?答:因为单模光纤没有色散，所以单模光纤时延差比多模光纤时延差

光纤通信考试题库

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1.48μm C．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm 8、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．10-3 14、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）

光纤通信期末考试试题(简答)汇编

学习-----好资料光纤通信期末考试试题（简答）（开卷90分钟内完成，1~5题每题6分，6~15题每题7分，共100分） 1、光纤的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。其中纤芯：纤芯位于光纤的中心部位。直径d1=4^ m?50卩m,单模光纤的纤芯为4卩m?10 卩m，多模光纤的纤芯为50卩m。纤芯的成分是高纯度SiO2，作用是提高纤芯对光的折射率（n1）,以传输光信号。包层：包层位于纤芯的周围。直径d2=125卩m,其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。略低于纤芯的折射率，即n1>n2,它使得光信号封闭在纤芯中传输。涂覆层：光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约 1.5mm。 2、光缆的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么？光缆由缆芯、护层和加强芯组成。其中缆芯就是套塑光纤，护层对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用，隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 3、光纤的三个传输窗口是什么？光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM波？ 0.85艸、1.31 （im> 1.55 叩。光纤中得电磁场近似为横电磁波（TEM波） 4、什么是归一化频率V, V取值多少时光纤单模传输？什么叫光纤的截止波长？ 1 /2 光纤的归一化频率V=2"2^） n 1〉/'0是一个综合性参数，与光纤的结构参数（纤芯的折射率n 1、半径a折射率相对差△）和工作波长0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。光纤单模传输的条件是0

光纤通信期末考试题

. 一、填空题（每空1分，共30分）（1）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：。（2）光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2)，全反射临界角的正弦为sinθIC= 。（3）光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。（4）光纤的色散分为色散、色散和色散。（5）光纤的主要材料是，光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __（6）光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。（7）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流，输出光功率会。（8）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。（9）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有和。（10）光纤通信是利用________波，在光导纤维中传播，实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。（11）光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程，产生激光的主要过程是__________。（12）光纤的数值孔径NA=__________，其表征了光纤的_________能力，当相对折射率和色散值越大时，NA__________。（13）光源的作用是将转换成；光检测器的作用是将转换成。

. 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、光纤包层需要满足的基本要求是() A.为了产生全反射，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、在激光器中，光的放大是通过（）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 3、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上( ) A.高正向电压 B.高反向电压 C.低反向电压 D.低正向电压 4、光纤的数值孔径与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 5、PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为( )。 A. G＞1 B. G＜1 C. G＝1 D. G＝0 6、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为( )。 A. 均衡器 B. 判决器和时钟恢复电路 C. 放大器 D. 光电检测器 7、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 8、光时域反射仪（OTDR）是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密仪表，它不可以用作（）的测量。 A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数 9、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 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( ) 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

光纤通信期末考试题及答案分析

一、填空： 1、1966年，在英国标准电信实验室工作的华裔科学家首先提出用石英玻璃纤维作为光纤通信的媒质，为现代光纤通信奠定了理论基础。 2、光纤传输是以作为信号载体，以作为传输媒质的传输方式。 3、光纤通常由、和三部分组成的。 4、据光纤横截面上折射率分布的不同将光纤分类为和。 5、光纤色散主要包括材料色散、、和偏振模色散。 6、光纤通信的最低损耗波长是，零色散波长是。 7、数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为。 8、阶跃光纤的相对折射率差公式为 9、光纤通信中常用的低损耗窗口为、1310nm、。 10、V是光纤中的重要结构参量，称为归一化频率，其定义式为。 11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式，称为基模或主模。 12、阶跃折射率光纤单模传输条件为：。 13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程，分别为、和受激吸收。 14、光纤通信中最常用的光源为和。 15、光调制可分为和两大类。 16、光纤通信中最常用的光电检测器是和。 17、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和。 18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块，其标准速率为：。 19、单信道光纤通信系统功率预算和色散预算的设计方法有两种：统计设计法和。 20、光纤通信是以为载频，以为传输介质的通信方式。 21、光纤单模传输时，其归一化频率应小于等于。 22．数值孔径表示光纤的集光能力，其公式为：。 23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种分布形式。 24、传统的O/E/O式再生器具有3R功能，即在、和再生功能。 25、按射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和两类。 26、光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和的影响，使得信号的幅度受到衰减；波形出现失真。 27、半导体材料的能级结构不是分立的单值能级，而是有一定宽度的带状结构，称为。 28、半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与方向一致，这有利于耗尽层的加宽。 29、采用渐变型光纤可以减小光纤中的色散。 30、SDH网中，为了便于网络的运行、管理等，在SDH帧结构中设置了。 31、SDH的STM－N是块状帧结构，有9行，列。 32、处于粒子数反转分布状态的工作物质称为。 33、EDFA的泵浦结构方式有：a、结构；b、结构；c、双向泵浦结构。 34、和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。 5、随着激光器温度的上升，其输出光功率会。 36、目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是由材料构成的。 37、在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为。 38、根据光纤中的传输模式数量分类，光纤可分为和。

光纤通信期末试题1

光纤通信期中考试试题（简答）（开卷90分钟内完成，1~5题每题6分，6~15题每题7分，共100分） 1、光纤的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。其中纤芯：纤芯位于光纤的中心部位。直径d 1=4μm ～50μm ，单模光纤的纤芯为4μm ～10μm ，多模光纤的纤芯为50μm 。纤芯的成分是高纯度SiO2，作用是提高纤芯对光的折射率（n 1），以传输光信号。包层：包层位于纤芯的周围。直径d 2=125μm ，其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO 2。略低于纤芯的折射率，即n 1＞n 2，它使得光信号封闭在纤芯中传输。涂覆层：光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约。 2、光缆的结构分别由哪三部分构成，各部分作用是什么光缆由缆芯、护层和加强芯组成。其中缆芯就是套塑光纤，护层对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用，隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 | 3、光纤的三个传输窗口是什么光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM 波 μm 、μm 、μm 。光纤中得电磁场近似为横电磁波（TEM 波） 4、什么是归一化频率V ，V 取值多少时光纤单模传输什么叫光纤的截止波长光纤的归一化频率V 012/1/)2(2λαπn ?=是一个综合性参数，与光纤的结构参数（纤芯的折射率n1、半径a 、折射率相对差△）和工作波长0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。光纤单模传输的条件是0

华侨大学光纤通信期末复习题

一、填空题（每空1分，把答案写在答题纸上，共60分） 1、目前使用的石英光纤有单模光纤和多模光纤，单模光纤的传输特性比多模光纤好，价格比多模光纤便宜，因而得到更广泛的应用。 2、基本光纤传输系统包括光发射机、光纤线路和光接收机，若配置适当的光器件，可以组成传输能力更强、功能更完善的光纤通信系统。例如，在光纤线路中插入光纤放大器组成光中继长途系统，配置波分复用器和解复用器，组成大容量波分复用系统，使用耦合器或光开关组成无源光网络，等等。（1016） 3、光发射机把电信号转换为光信号的过程(简称为电/光或E/O转换)，是通过电信号对光的调制实现的。对光的调制可分为直接调制和间接调制(或称外调制) 两种方案。其中直接调制方案是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。(P9) 4、mBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组，每组有m个二进制码，记为mB，称为一个码字，然后把一个码字变换为n个二进制码，记为nB，并在同一个时隙内输出。这种码型是把mB变换为nB，所以称为mBnB码，其中m和n都是正整数， n>m，一般选取n= m+1。 ( P90) 5、半导体激光二极管比发光二极管的输出（功率大）（光发散角）小，（2012）。 6、一光纤的纤芯折射率是1.52，包层折射率是1.45，则其数值孔径为 0.46。（2017） 7、SDH网络的拓扑元件分为三种，即层网络、子网和链路。(2030) 8、模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有模拟基带直接光强调制、模拟间接光强调制和频分复用光强调制三种。（2039） 9、单模光纤配合LD光源适合大容量长距离光纤传输系统，而小容量短距离系统用多模光纤配合LED光源更加合适。（1003） 10、全光通信网是在现有的传送网上加入光层，在光上进行分插复用(OADM)和交叉连接(OXC)，目的是减轻电结点的压力。由于WDM全光网络能够提供灵活的波长选路能力，又称为波长选路网络。（1008）11、目前常用的光检测器有两种：一种是在PN结中参杂浓度很低的本征半导体的PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。在光接收机灵敏度要求较高的场合一般采用APD。（1015） 12、光波分复用(WDM)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。（1035） 13、模／数转换目前普遍采用脉冲编码调制(PCM)方式，这种方式是通

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