1.光纖通信一般采用的電磁波波段為（).A可見光B紅外光C.紫外光D。毫波2.目前光纖通信三個實用的低損耗工作窗口是()。Aμm，1μm,1。31μmBμm，1μm，1μmCμm，1.31μm,1.55μmD．1。05μm,1.31μm,1.27μm3.限制光纖傳輸容量(BL）的兩個基本因素是（)和纖色散。A光纖色散C光纖帶寬

B光纖折射D光纖損耗4.一光纖的模色散為，如果一時光脈沖（脈沖寬度趨近于0)此光纖中傳輸8km則輸出端的脈沖寬度為(）ABC。80psD5.下列說法正確的是（)A為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須等于纖芯的折射率B為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須大于纖芯的折射率C為了使光波在纖芯中傳輸,包層的折射率必須小于纖芯的折射率D為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須大于涂層的折射率6.對于工作波長為μm的階躍折率單模光纖，纖芯折射率為1層折射率為。003(空氣)纖芯直徑的最大允許值為)AμmCμm7.在階躍型光纖中，導波的傳輸條件為()A．V＞0C．V＞2.4058.下列現象是光纖色散造成的，是（）.A光散射出光纖側面C.隨距離的增加，號脈沖收縮變窄

B.0.90μmD.4。8μmB．VD．VB。隨距離的增加，號脈沖不斷展寬D.信號脈沖衰減9.將光限制在有包層的光纖纖芯中的作用原理是（A.折射C纖芯—包層界面上的全內反射

B。在包層折射邊界的全內反射D.光纖塑料涂覆層反射10.1mW光向光纖耦合時合損耗為1在光纖輸出端需要0.1mW信號在衰減為0.5dB/km的光纖中，可以將信號傳輸多遠？（）.A.1.8kmC

BD11.光纖的數值孔與（)有關。A.纖芯的直徑B。包層的直徑C相對折射指數差D.光的工作波長12.階躍型光纖中數值孔徑的計算式為（).A.C.

1

2

B.D.

a1

2213.在SiO模光纖中,料色散與波導色散互相抵消，總色散等于零時的光波長是（AμmC．1。27μm14.下面不屬于光纖的衰減機理的是(）A光能量的折射損耗C光能量的散射損耗

B．1。05μmD．1。31μmB光能量的吸收損耗D光能量的輻射損耗15.單模光纖在信號波長處的材料色散和波導色散分別為（nm.km和15ps/(nm.km纖總色散為()A。35ps/(nm.km)C（nm。km16.激光是通過什么產生的?）.A.受激輻射C熱輻射17.激光器發射波長與(）有關A基態能級能量C基態與亞穩態級能量間隔18.半導體光源的核心是(）A帶隙C半導體材料

B。km)D。km）B.自發輻射D.電流B激發態能級能量D基態與激發態級能量間隔B結D半導體結構19.半導體激光二極管（LD)的一個缺點是（）.A光譜較寬C與光纖的耦合效率較低

B溫度特性較差D平均發光功率較小20.下面說法正確的是()。A光纖、光源和光電檢測器是光通信中不可缺少的三個部件B在接收機中，影響最大的是主放大器產生的噪聲C自發輻射輸出的是相干光，受激輻射輸出的是非相干光D激光器中自發輻射占據主導地位21.PIN電二極管，因無雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子為（A.G＞1B.G＜1CG＝1D。G＝022.作為光纖探測器的光電二極管通常(）A.反向偏置C正向偏置

B。熱電冷卻D。像太陽能電池一無偏置產生電壓23.為了使雪崩光電二極管正常工作，在其－N上應加（A.高正向偏壓C.低反向偏壓24.光隔離器一般采用的機理是()。A.帕克耳效應B.法拉第旋轉效應C聲光效應D。電光效應25.下面那個會影響兩根光纖的對接損耗（)

B.低正向偏壓D高反向偏壓A數值孔徑C纖心直徑

B折射率分布D光纖的色散26.關于衰減器正確的是（A.一個阻擋某個波的光而使其他波長的光透過的濾波器

．．．．B.使輸入光偏,起其他偏振光的損耗C在一定的波長范圍內均勻減小光強D.有選擇地阻擋由輻射產生的光子27.影響光源與光纖的耦合效率的主要因素是()。A光源的發射角C光源的發射波長28.不屬于無源光器件的是（A.光定向耦合器C.光纖連接器29.利用光放大器是（).A.為了驅動光源而服閾值效應C只在銅導線系統中使用

B光源的發射面D光源的發射功率B半導體激光器D.光衰減器B。為了補償光纖損D.將光信號轉換成信號30.EDFA的浦光源的典型工作波長為（)A.850nmC.1310nm

B.980nmDnm31.EDFA光放大器作為光中繼器使用時,主要作用是(）A使信號放大并再生C使信號放大

B使信號再生D降低信號的噪聲32.為了得到較高的信噪比，對光接收機中的前置放大器的要求是)A高增益C低增益、低噪聲

B低噪聲D高增益、低噪聲33.目前，摻鉺光纖放大器的小信號增益最高可達(）AdB右CdB右

BdB右DdB右34.EDFA的大輸出功率常用（）來表示。A.飽和輸出功率B.3dB和輸出功率C功率增益D。飽和功率增益35.下面(）不是摻鉺光纖放大器的優點A高增益C.工作在1300nm附36.EDFA中光隔離器的主要作用是)A降低光放大器輸出噪聲C提高光放大器增益

B寬增益帶寬D.工作在附B消除反射光的影響D使光信號再生37.在誤碼性能參數中，嚴重誤碼秒(SES）誤碼率門限值為（A.10

B.10

C38.STM-16信的碼速率為)AMb/sC．2488.320

BMb/sD．9953。280Mb/s

D.10

39.10Gb/s的個比特間隔是（A1nsB.1psC10psD.100ps40.數字光接收機的靈敏度定義為接收機工作于()所求的最小平均接受光功率。A

B.10

CD。10

1.2.3.4.5.6.7.8.9.

在光纖通信系統中起主導作用的部件是光源、光纖和________三.光纖通信系統光載波的頻率為則其對應的波長為___________光纖通信的三個實用的低損耗工作窗口是μm，1。31μm和___________。根據折射率在橫截面上的分布形狀_____________纖和____________纖兩類。單模光纖中不存在___________色散，僅存在材料色散和波導色散。高速長距離光波系統主要受限制，而不受光纖損耗的限制當兩點間距離超過一定長度時,必須補償光________,否則信號將因衰減變得太弱而不能可靠檢測。光纖色散參數的單位為________，表兩個波長間隔為1nm的光波傳輸1km后到達時間的延。光纖的導光原理可用幾何光學理論與__________理論兩種法進行分.10.影響光纖最大傳輸距離的主要因素是光纖的損耗和_11.目前通信上常用的三種通信光纖為階躍型多模光纖、漸變型多模光纖和。12.零色散頻移光纖是指工作波長為的單模光,在該波長上可以獲得最低損耗和最小色散.13.光發射機的核心部件為__________14.要想物質能夠產生光的放大，就必須使受激輻射作用大于_________作用。15.光和物質相互作用時，存在的三種基本躍遷過程是自發輻射、受激吸收和_________.16.隨著半導體激光器溫度的上升，其輸出功率會__________.17.在半導體激光器（LD）P—I曲線上，當I＜I時，激光器發出的_________。18.在半導體激光器中P—I曲線中，當驅動電流I大于閾值電流I,激光器發出的是________。19.激光器發射出的光功率為為___________mW20.雪崩光電二極管具有________效應，使光電流在管子內部就獲得了倍增.21.當工作波長1.3時每秒入射到PIN光二極管的光子數為平均每秒產生個電子則光電二極管的響應度為__________。22.光接收機中，PIN電二極管引入的主要噪聲有散粒噪聲_______.23.EDFA的大是將______________轉換為信號光的結。24.EDFA中耦合器WDM)主要作用是將_________和原泵浦光混合起來。25.摻鉺光纖放大器的工作原理是在泵浦光源的作用下，使得摻鉺光纖處于粒子數反轉分布狀態,產生___________,實現光直接放大。26.在SDH幀構中,開銷又可以分為_______和復用段銷兩種。27.目前研制的光放大器可分為半導體光放大器和___________兩類。28.光纖數字通信系統中,___________抖動性能是系統傳輸性能的兩個主要指標。29.FDMWDM相比，___________的光載波間隔更窄。30.從光源的調制角度看，有兩種方法實現光調制,他們是___________和間接調制。31.光纖通信用的光檢測器有兩種，分別為_____________和_____________.32.光接收機噪聲的主要來源是________________噪聲和前置放大器的噪聲。33.__________防止反射光影響光放大器的工作穩定性，保證光信號只能正向傳輸的器件。34.光接收機中存在的噪聲包括___________和熱噪聲.35.FDMWDM的主要區別是____________36.SDH楨結構分為三部分：___________、信息凈負荷和管理單元指針(AUPTR37.光接收機的核心部件為_______.38.傳送一幀號所需的時間為_______。39.半導體激光器要形成激光要有哪兩個條件40.

衡量光接收機性能優劣的主要技術指標是什么?

41.簡述WDM系統的基本結構。42.SDH送網的功能結構43.44.45.46.47.48.

半導體激光器(LD)與導體二極管(LED）的主要區別激光器諧振腔內激光振蕩是如何產生的？從形成色散的機理來看光纖的色散可以分為哪幾種色散對光纖通信系統性能有什么影響？光發射機的消光比定義光電檢測器的暗電流光纖通信系統的最大中繼距離受哪些因素的影響?半導體激光器的優缺點49.的組成50.51.52.53.54.55.

激光器諧振腔內激光振蕩是如何產生的？從形成色散的機理來看，光纖的色散可以分為哪幾種？色散對光纖通信系統性能有什么影響？光發射機的消光比定義光電檢測器的暗電流光纖通信系統的最大中繼距離受哪些因素的影響？半導體激光器的優缺點56.的組成57.

簡述WDM系統的基本結構。58.SDH傳送網的功能結構59.60.

簡述光纖通信的優點。半導體激光器要形成激光要有哪兩個條件。61.PDH與SDH的異同。62.63.64.

衡量光接收機性能優劣的主要技術指標是什么?簡述光發射機的組成及各部分的功能什么是直接調制，什么是外調制1.PIN電二極管量子效率為0。9,λ＝1。3μm,計算：（1（2

該器件的響應度）入射光功率為-30dBm時的光電.（5）2.折射率為3.6.GaAsLD的發射波長為0.87μm模的頻率間隔為278GHz光諧振腔的長度？分）3已知兩個半導體光源的有源層禁帶寬度分別為和0求中心輻射波長各為多少？）3.階躍型光纖中，已知纖芯折射率n=1。51，，纖芯半徑aμm,工作波長λ＝1.31求光的數值孔徑為多大？（5分）（2若要實現單模傳輸,纖芯半徑應如何選擇（5分）一光纖通信系統的光纖損耗為0.35dB/km，光發射機的平均發送光功率為—1dBm全程光纖平均接頭損耗為0dB/km.設要求系統富裕度為6dB無中繼傳輸距離為70km.求:（1）滿足上述要求,接收機靈敏度至少應取多少？(5分）（2若要求系統允許的最大接收功率為－dBm,則接收機的動態范圍至少應取多少？）65.

光纖鏈路長度6km傳輸速率20Mb／s誤碼率為10。在光發射機中擇GaALAs，使其能夠把μW的均光功率耦合進纖芯直徑為50μm的尾纖。在光接收機中，選擇工作在850nm的Si光電二極管,接收機所需的信號功率為假設尾與光纜間的連接損耗為1dB在光纜檢測器的連接點上也有連接損耗設系統富余量為6dB求光纖的損耗需低于多少dB／km?

試題一、填空題（40分，每空1分）1纖通信是光纖為傳輸媒質以光波為載波的通信方式。光纖的工作波長為0。58um、1.31um和1.55um。2、無源器件主要有光連接器、光隔離器、波分復用器、光衰減器、光耦合器和光調制器、光開關等。3、單模光纖纖芯直徑一般為8-10um,多模光纖纖芯直徑為50-80um，光纖包層直徑一般為125um.4、光纜結構包括纜芯、加強元件和護層.常用光纜有層絞式架式、帶式、束管式等結構。5、光纖主要的傳輸特性是損耗和色散。6、光纖接續的主要方法有熔接法和粘接法。7光纖通信系統中光源的調制可分直接調制和外調制兩類。8、摻鉺光纖放大器應用方式有LA、PA和BA。9與物質作用時有受激輻射、自發輻射和受激吸收三個物理過程。10、EDFA的泵浦結構方式有a.______同向泵浦結構_____;b。____向泵浦結構；c.雙向泵浦結構。11、SDH的主要復用步驟是映射、定位和復用。12、光中繼器實現方式有光-電—光形式中繼器和光放大器兩種二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內每小題2分，共20分)1、為增大光接收機的接收動態范圍,應采用B）電路.A．ATCB．AGCC．APCD．ADC2、光纖數字通信系統中不能傳輸HDB3碼的原因是A)A。光源不能產生負信號光B。將出現長連“1”或長連“0”C。編碼器太復雜D。碼率冗余度太大3、以工作波長屬于通信光纖窗口的是（B）。A.632.8nmB。1310nmC。2000nmDμm4、在光纖通信系統中EDFA以何種應用形式可以顯著提高光接收機的靈敏度（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每秒可傳輸的幀數是(D)A。1000C。4000

B。2000D.80006、STM—N一幀的字節數是(C）。A.2709BN9CN9D。261N9

7用（B）。A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的主要因素是（B）A。光纖的型號B光纖的損耗和色散C.光發射機的輸出功率D。光接收機的靈敏度9、下列哪一個不是SDH網的特點（D）A。具有全世界統一的接口標準B。大量運用軟件進行系統配置的管理C.復用映射結構靈活D.指針調整技術降低了設備復雜性10、將光限制在有包層的光纖纖芯中的作用原理是（B）A.折射B.在包層折射邊界上的全內反射C.纖芯—包層界面上的全內反射D。光纖塑料涂覆層的反射三、簡答題（20分)1、簡述摻鉺光纖放大器（EDFA）工作原理.分）在摻鉺光纖（EDF）中，鉺離子有三個能級：基態E1、亞穩態E2和激發態E2.當泵浦光的光子能級等于E3和E1的能量差時離子吸收泵浦光的光能從基態躍遷到激發態，但激發態不穩定,電子很快返回到，若輸入的信號光的光子能量等于E2和E1之間能量差則電子從E2躍遷到產生受激輻射光,故光信號被放大。2、光纖通信有哪些優點？（6分）①傳輸衰減小，傳輸距離長。②頻帶寬，通信容量大。③抗電磁干擾，傳輸質量好④體積小、重量輕、便于施工。⑤原材料豐富，節約有色金屬，有利于環保⑥易碎不易接續。3、什么叫光纖損耗？造成光纖損耗的原因是什么（5分）當光在光纖中傳輸時隨著傳輸距離的增加光功率逐漸減小這種現象即稱為光纖的損耗。損耗一般用損耗系數α表示。（dB/km）（3分）損耗產生的主要原因是光纖材料的吸收、散射作用和光纖在使用過程中由于連接、彎曲而導致附加光功率損失。

四、綜合題（20分）1、已知系統模塊的幀結構為9行270列字節,每字節8bit，幀周期125μs,計算STM－1模塊的比特傳輸速率。分）STM—1速率：9*270*8＊8000b/s（1/125us)=155.520Mb/s2、畫出STM—N的幀結構（標明具體數字）及功能（分).（1段開(）區域段開銷是指幀構中為了保證信息凈負荷正?；钚魉退仨毟郊幼止澮糜诰W絡的功段開銷分為再生段開和復用段開MSOH）信息凈負荷（Payload區域信息凈負荷區域主要用于存放各種業務信息比,也存放了少量可用于通道性能監視、理和控制的通道開銷POH字節。（3）管理單元指針區域管理單元指AU是一種指示符其作用是用來指示凈荷區域內的信息首字節在—N幀內的準確位置，以便在接收端能正確分離凈負荷。

光纖通試題答案(卷一）(適用班級0620271班班2009/20010學第一學期期末試題題號

一

二

四

五

六

總分一單選題每1分共20分）、在激光器中，光的放大是通Ａ)Ａ．粒子數反轉分布的激活物質來實現的Ｂ光學諧振腔來實現的Ｃ．泵浦光源來實現的Ｄ．外加直流來實現的、下列哪一項不是要求光接收機有動態接收范圍的原因(B)A光纖的損耗可能發生變化B光源的輸出功率可能發生變化．系統可能傳輸多種業務D．接收機可能工作在不同系統中、光纖通信中光需要從光纖的主傳輸信道中取出一部分作為測試用,用（Ｂ）Ａ．光衰減器Ｂ光耦合器Ｃ．光隔離器Ｄ光纖連接器、使用連接器進行光纖連接時，如果接頭不連續時將會造（D)Ａ．光功率無法傳輸Ｂ．光功率的菲涅耳反射Ｃ功的散射損耗Ｄ功率的一部分散射損耗或以反射形式返回發送端、在系統光發射機的調制器前附加一個擾碼器的作用（A）A保證傳輸的透明度B．控制長串1和0的現C．行在線無碼監測D．決基線漂移、下列關于交叉連接設備與交換機的說法正確的（A兩者都能提供動態的通道連接B兩者輸入輸出都是單個用戶話路C．者通道連接變動時間相同D．兩者改變連接都由網管系統置、目前EDFA采的泵浦波長（)A0。85μm和。μm．μm和1.48μm

B0。和。D．μm和。、下列不是的要優點（D)A充分利用光纖的巨大資源．同時傳輸多種不同類型的信號C．度的組網靈活性，可靠性D．采數字同步技術不必進行瑪型調整、下列要實現解的關鍵技術中不(D）A全光解復用技術C．短波脈沖光源10摻餌光纖的激光特性（A）

B光時鐘提取技術D．配術Ａ．由摻鉺元素決定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、下述有關光接收機靈敏度的表述不正確的（A光接收機靈敏度描述了光接收機的最高誤碼率B光接收機靈敏度描述了最低接收平均光功率C．接收機靈敏度描述了每個光脈沖中最低接收光子能量D．接機靈敏度描述了每個光脈沖中最低接收平均光子數12光發射機的消光比，一般要求小于或等（）A5B％．D20%

3313在誤碼性能參數中，嚴重誤碼SES）的誤碼率門限值（DA10-6B．10C．-4D．1014日前采用的LD的結構種類（DAF腔光器（法布里-羅諧振腔B．單異質結半導體激光器C．質結半導體激光器

D．雙異質結半導體激光器15二次群PCM端輸出端口的接口碼速率和碼型分別（BA2，HDB

B。448Mb/s，

3C．Mb/sCMID．Mb/s,CMI16數字光接收機的靈敏度微，則為（A）。A-10B．10．D—17WDH系的纖雙向傳輸方式可實（）信。A單工B雙工C．全雙工D單工與雙工18光孤子源主要有哪幾(AA摻鉺光纖孤子激光器、鎖模半導體激光器B摻鉺光纖孤子激光器、窄纖譜半導體激光器C．模半導體激光器、鎖模半導體激光器D．鉺纖孤子激光器、信道頻率激光器19前置放大器的三種類型中,屬于雙極型晶體管放大器的主要特點（A。A輸入阻抗低B噪聲?。l性較差D適用于低速率傳輸系統20下列哪一個不是網的特點D）A具有全世界統一的接口標準B大量運用軟件進行系統配置的管理C．用映射結構靈活D．針調整技術降低了設備復雜性二不項擇(每分共20分）、光纜的基本型式有哪些(ABCD)A層絞式B．骨架式C．中心束管式D．狀式、光纜有哪些特性ABCDA拉力特性B壓力特性C彎曲特性D溫度特性、下列哪項是光纖的光學特性(BC）A偏心度B．折射率分布．模場直徑D．寬、模擬光纖傳輸系統目前使用的主要調制方式有（ABC）A模擬基帶直接光強調制B．模擬間接光強調制C．分復用光強調制D．波率調制、DFP激器與激器相比有（的點A單縱模激光器B．線,動普線好，線性好C．線寬D．橫模數、PIN光二極管的主要特性BCD）A波長響應特性B．子效率和光譜特性C．應時間和頻率特性D．聲、光接受機的噪聲主要來源(）A主放大器光發射器C．光檢測器D．前放大器、光有源器件包(ABC）A光源B光放大器C．光檢測器D．光開、光開關可以分為AB）

A機械光開關B固體光開關物理光開關10通信網的發展方向是ABC）A數字化B．綜合化C．帶化D．模擬化

D．子開關三判題每1分共分)、表光纖接受和傳輸光的能NA越，纖接收光的能力越（、采雪崩光電二管APD的要求是有較高的偏置電壓和復雜溫度補償電路、固光開關的優是插入損耗串擾小，適合各種光纖，技術成缺是開關速度慢。(×、我國3次和4次光纖通信系最常用的線路碼型是HDB3碼）將信網的所有點串聯起來首尾相連沒有任何點開放就形成了線形拓撲、幀結構是由段開銷和有效信息載荷組成的、激光振蕩的相位條件為諧振腔的長度為激光波長的整數倍、SDH環形網的一個突出優點是具有自愈能力、網孔形網絡存在瓶頸問題和失效問(×)10段開銷分為和LOH，前者占前3行后者占5。）四填題(每0。分，共分據傳輸方向上無電場分量以及磁場分量光磁波傳播形式分成三類TEM波二為，三起TM波。、對于單模光纖來,要是材料色散和波導色散，而對于模光纖來說模式散占主要地位。、光纖色散的測量方法相移法脈沖時延、干法光纖損耗的測量方法插法后向測量法。激光器輸出光功隨溫度而變化有兩個原:個激光器的閾值電流隨溫度升高而增;另一個是外微分子量效率隨溫度高而減.、對直接調制將導激光器動態譜線增，制光纖通信系統的傳輸速率和容、光纖通信系統中監控信號的傳輸途徑有兩個，一個是在光纖中傳一個通過光纜中附加的金屬導線傳輸。、響度和子率都是描述光電檢測器光電轉換能力的一種物理量。、在數字接收機,置均衡濾波網絡的目的消除碼間干，減小誤碼。、數字光接收機最主要的性能指標靈度和動態范。10APD的崩放大效應具有隨機,此產生的附加噪聲稱倍噪.、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頻選。12耦合器的結構有許多類型，其中比較實用的光型微器型和導。溫度對激光器的輸出光功率影響主要通閾值電流和微分量子效應。13數字光纖傳輸系統的兩種傳輸體制準同步數字系列）和同步數字系列(SDH)有種基礎速率一是以1.544Mb/s為第一級基礎速;另一種是以2.048Mb/s第一級基礎速率.14器主要用在激光器或光放大器的后面避免射光返回到該器件致使性能變壞。它的兩個主要