光纤通信试题.docx

光纤通信试题.docx

《光纤通信试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤通信试题.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

光纤通信试题

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．0.85μm,1.27μm,1.31μmB．0.85μm,1.27μm,1.55μmC．0.85μm,1.31μm,1.55μmD．1.05μm,1.31μm,1.27μm

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C．光纤带宽

脉冲宽度为（）A.20p

B.40pC.80p

D.160p

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.0.34μmC.3.0μm

7.在阶跃型光纤中，导波的传输条件为（）A．V＞0C．V＞2.405

8.下列现象是光纤色散造成的，是（）。

A.光散射出光纤侧面

C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄A.折射

C.纤芯—包层界面上的全内反射

的光纤中，可以将信号传输多远？

（）。

A.1.8kmC.18km

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.n1n2C.n12

B.a2D.an1n2

B.10kmD.20km

B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽D.信号脉冲衰减

B.在包层折射边界上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射B．V＞VcD．V＜VcB.0.90μmD.4.8μmB．光纤折射D．光纤损耗

4.一光纤的模色散为20p/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

9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（）。

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

13.在SiO2单模光纤中，材料色散与波导色散互相抵消，总色散等于零时的光波长是（）。

A．0.85μmC．1.27μm

14.下面不属于光纤的衰减机理的是（）A．光能量的折射损耗C．光能量的散射损耗

为（）。

A.35p/（nm.km）C.5p/（nm.km）

16.激光是通过什么产生的？

（）。

A.受激辐射C.热辐射A．基态能级能量

C．基态与亚稳态级能量间隔18.半导体光源的核心是（）A．带隙C．半导体材料A．光谱较宽

C．与光纤的耦合效率较低20.下面说法正确的是（）。

A．光纤、光源和光电检测器是光通信中不可缺少的三个部件B．在接收机中，影响最大的是主放大器产生的噪声C．自发辐射输出的是相干光，受激辐射输出的是非相干光D．激光器中自发辐射占据主导地位

21.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＞1B.G＜1C.G＝1D.G＝022.作为光纤探测器的光电二极管通常（）A.反向偏置C.正向偏置A.高正向偏压C.低反向偏压

24.光隔离器一般采用的机理是（）。

A.帕克耳效应B.法拉第旋转效应C.声光效应D.电光效应25.下面那个会影响两根光纤的对接损耗（）A．数值孔径C．纤心直径

26.关于衰减器正确的是（）。

A.一个阻挡某个波长的光而使其他波长的光透过的滤波器

B．折射率分布D．光纤的色散

B.热电冷却

D.像太阳能电池一样无偏置产生电压

B.低正向偏压D.高反向偏压

B．PN结D．半导体结构B．温度特性较差D．平均发光功率较小

B.自发辐射D.电流B．激发态能级能量

D．基态与激发态级能量间隔

B.25p/（nm.km）D.0p/（nm.km）B．光能量的吸收损耗D．光能量的辐射损耗B．1.05μmD．1.31μm

15.单模光纤在信号波长处的材料色散和波导色散分别为20p/（nm.km）和-15p/（nm.km），则光纤总色散

17.激光器发射波长与（）有关。

19.半导体激光二极管（LD）的一个缺点是（）。

23.为了使雪崩光电二极管正常工作，在其P－N结上应加（）。

B.使输入光偏振，引起其他偏振光的损耗C.在一定的波长范围内均匀减小光强D.有选择地阻挡由自辐射产生的光子

27.影响光源与光纤的耦合效率的主要因素是（）。

A．光源的发射角

C．光源的发射波长28.不属于无源光器件的是（）。

．．．A.光定向耦合器C.光纤连接器

29.利用光放大器是（）。

A.为了驱动光源而克服阈值效应C.只在铜导线系统中使用

30.EDFA的泵浦光源的典型工作波长为（）。

A.850nmC.1310nm

A．使信号放大并再生C．使信号放大A．高增益

C．低增益、低噪声A．40dB左右C．20dB左右

B.980nmD.1550nm

B．使信号再生D．降低信号的噪声B．低噪声D．高增益、低噪声B．30dB左右D．10dB左右

B.为了补偿光纤损耗D.将光信号转换成电信号B．光源的发射面

D．光源的发射功率

B.半导体激光器D.光衰减器

31.EDFA光纤放大器作为光中继器使用时，其主要作用是（）

32.为了得到较高的信噪比，对光接收机中的前置放大器的要求是（）

33.目前，掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（）

34.EDFA的最大输出功率常用（）来表示。

A.饱和输出功率B.3dB饱和输出功率C.功率增益D.饱和功率增益35.下面（）不是掺铒光纤放大器的优点A.高增益

C.工作在1300nm附近

36.EDFA中光光隔离器的主要作用是（）。

A.降低光放大器输出噪声C.提高光放大器增益A.10C.10

38.STM-16信号的码速率为（）A．155.520Mb/C．2488.320Mb/

39.10Gb/的单个比特间隔是（）。

A.1nB.1p

40.数字光接收机的灵敏度定义为接收机工作于（）的BER所要求的最小平均接受光功率。

A.10B.10C.10

-6

-8

-9

-4-6

B.宽增益带宽D.工作在1550nm附近B.消除反射光的影响D.使光信号再生B.10D.10

B．622.080Mb/D．9953.280Mb/

-3-5

37.在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（）。

C.10pD.100p

D.10

-11

1.2.3.4.5.6.7.8.9.

在光纤通信系统中起主导作用的部件是光源、光纤和_________三种。

光纤通信系统光载波的频率为200THz，则其对应的波长为___________。

光纤通信的三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm,1.31μm和____________。

根据折射率在横截面上的分布形状，有_____________光纤和____________光纤两类。

单模光纤中不存在___________色散，仅存在材料色散和波导色散。

高速长距离光波系统主要受_________限制，而不受光纤损耗的限制。

当两点间距离超过一定长度时，就必须补偿光纤________，否则信号将因衰减变得太弱而不能可靠检测。

光纤色散参数的单位为_________，代表两个波长间隔为1nm的光波传输1km后到达时间的延迟。

光纤的导光原理可用几何光学理论与___________理论两种方法进行分析。

10.影响光纤最大传输距离的主要因素是光纤的损耗和__________________。

11.目前通信上常用的三种通信光纤为阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和_____________。

12.零色散频移光纤是指工作波长为_____________的单模光纤，在该波长上可以获得最低损耗和最小色

散。

13.光发射机的核心部件为__________。

14.要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用大于__________作用。

15.光和物质相互作用时，存在的三种基本跃迁过程是自发辐射、受激吸收和__________。

16.随着半导体激光器温度的上升，其输出功率会__________。

17.在半导体激光器（LD）的P—I曲线上，当I＜It时，激光器发出的是_________。

18.在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流It时，激光器发出的是_________。

19.激光器发射出的光功率为20dBm，为___________mW。

20.雪崩光电二极管具有________效应，使光电流在管子内部就获得了倍增。

21.当工作波长1.3μm时，每秒入射到PIN光电二极管的光子数为800，平均每秒产生550个电子，则光

电二极管的响应度为___________。

22.光接收机中，PIN光电二极管引入的主要噪声有散粒噪声和_______。

23.EDFA的放大是将______________转换为信号光的结果。

24.EDFA中光耦合器（WDM）的主要作用是将__________和原泵浦光混合起来。

25.掺铒光纤放大器的工作原理是在泵浦光源的作用下，使得掺铒光纤处于粒子数反转分布状态，产生

___________，实现光的直接放大。

26.在SDH帧结构中，段开销又可以分为_______和复用段开销两种。

27.目前研制的光放大器可分为半导体光放大器和___________两类。

28.光纤数字通信系统中，___________和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。

29.FDM与WDM相比，___________的光载波间隔更窄。

33.__________是防止反射光影响光放大器的工作稳定性，保证光信号只能正向传输的器件。

34.光接收机中存在的噪声包括___________和热噪声。

35.FDM与WDM的主要区别是____________.

36.SDH的桢结构分为三部分：

___________、信息净负荷和管理单元指针（AUPTR）37.光接收机的核心部件为_______。

38.传送一帧STM-1信号所需的时间为_______。

39.半导体激光器要形成激光要有哪两个条件。

40.衡量光接收机性能优劣的主要技术指标是什么？

41.简述WDM系统的基本结构。

42.SDH传送网的功能结构

43.半导体激光器（LD）与半导体二极管（LED）的主要区别。

44.激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？

45.从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？

色散对光纤通信系统性能有什么影响？

46.光发射机的消光比定义光电检测器的暗电流47.光纤通信系统的最大中继距离受哪些因素的影响48.半导体激光器的优缺点49.EDFA的组成

50.激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？

51.从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？

色散对光纤通信系统性能有什么影响？

52.光发射机的消光比定义53.光电检测器的暗电流

54.光纤通信系统的最大中继距离受哪些因素的影响55.半导体激光器的优缺点56.EDFA的组成

57.简述WDM系统的基本结构。

58.SDH传送网的功能结构59.简述光纤通信的优点。

60.半导体激光器要形成激光要有哪两个条件。

61.PDH与SDH的异同。

62.衡量光接收机性能优劣的主要技术指标是什么？

63.简述光发射机的组成及各部分的功能。

64.什么是直接调制，什么是外调制。

1.PIN光电二极管量子效率为0.9，λ＝1.3μm，计算：

（1）该器件的响应度；（5分）

（2）入射光功率为-30dBm时的光电流。

（5分）

2.GaA的折射率为3.6。

GaALD的发射波长为0.87μm，纵模的频率间隔为278GHz，求光谐振腔的长度？

（10分）

3．已知两个半导体光源的有源层禁带宽度分别为1.43eV和0.8eV，求中心辐射波长各为多少？

（10分）3.阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51，n2＝1.49，纤芯半径a＝4μm，工作波长

λ＝1.31μm。

求：

（1）光纤的数值孔径为多大？

（5分）

（2）若要实现单模传输，则纤芯半径应如何选择？

（5分）

一光纤通信系统的光纤损耗为0.35dB/km，光发射机的平均发送光功率为-1dBm，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，无中继传输距离为

70km。

求：

（1）满足上述要求，光接收机灵敏度至少应取多少？

（5分）

（2）若要求系统允许的最大接收功率为－10dBm，则光接收机的动态范围至少应取多少？

（5分）65.光纤链路长度6km，传输速率为20Mb／，误码率为10。

在光发射机中，选择GaALALED,使其能够

把50μW的平均光功率耦合进纤芯直径为50μm的尾纤中。

在光接收机中，选择工作在850nm的Si光电二极管，光接收机所需的信号功率为－42dBm。

假设尾纤与光缆间的连接损耗为1dB，在光缆—光检测器的连接点上也有1dB的连接损耗。

设系统富余量为6dB，求光纤的损耗需低于多少dB／km？

－9

试题3

一、填空题（40分，每空1分）

1、光纤通信是光纤为传输媒质。

以光波为载波的通信方式。

光纤的工作波长为0.58um、1.31um和1.55um2、无源器件主要有光连接器、光隔离器、波分复用

器、光衰减器、光耦合器和光调制器、光开关等。

3、单模光纤纤芯直径一般为8-10um，多模光纤纤芯直径为50-80um，光纤包层直径一般为125um

4、光缆结构包括缆芯、加强元件和护层常用光缆有层绞式、骨架式、带式、束管式等结构。

5、光纤主要的传输特性是损耗和色散6、光纤接续的主要方法有熔接法和粘接法

7、在光纤通信系统中，对光源的调制可分直接调制和外调制两类。

8、掺铒光纤放大器应用方式有LA、PA和BA

9、光与物质作用时有受激辐射、自发辐射和受激吸收三个物理过程。

10、EDFA的泵浦结构方式有：

a.______同向泵浦结构_____；b.____反向泵浦结构；c.双向泵浦结构。

11、SDH的主要复用步骤是映射、定位和复用12、光中继器实现方式有光-电-光形式中继器和光放大器两种

二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分，共20分）1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用（B）电路。

A．ATCB．AGCC．APCD．ADC

2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是（A）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

3、以工作波长属于通信光纤窗口的是（B）。

A.632.8nmB.1310nmC.2000nmD.10.6μm

4、在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度（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.作光中继器使用5、STM－4每秒可传输的帧数是（D）A.1000B.2000C.4000D.80006、STM-N一帧的字节数是（C）。

A.2709B.274N9C.270N9D.261N9

7、在光纤通信系统中，当需要保证在传输信道光的单向传输时，采用（B）。

A.光衰减器B.光隔离器C.光耦合器D.光纤连接器8、决定光纤通信中继距离的主要因素是（B）A.光纤的型号B.光纤的损耗和色散C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度

9、下列哪一个不是SDH网的特点（D）

A.具有全世界统一的接口标准B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（B）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

三、简答题（20分）

1、简述掺铒光纤放大器（EDFA）工作原理。

（9分）

在掺铒光纤（EDF）中，铒离子有三个能级：

基态E1、亚稳态E2和激发态E

2.当泵浦光的光子能级等于E3和E1的能量差时，铒离子吸收泵浦光的光能从基态跃迁到激发态，但激发态不稳定，电子很快返回到E2，若输入的信号光的光子能量等于E2和E1之间能量差，则电子从E2跃迁到E1，产生受激辐射光，故光信号被放大。

2、光纤通信有哪些优点？

（6分）

①传输衰减小，传输距离长。

②频带宽，通信容量大。

③抗电磁干扰，传输质量好。

④体积小、重量轻、便于施工。

⑤原材料丰富，节约有色金属，有利于环保⑥易碎不易接续。

3、什么叫光纤损耗？

造成光纤损耗的原因是什么？

（5分）

当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。

损耗一般用损耗系数α表示。

（dB/km）（3分）

损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。

四、综合题（20分）

1、已知SDH系统STM－1模块的帧结构为9行270列字节，每字节8bit，帧周期125μ，计算STM－1模块的比特传输速率。

（5分）STM-1速率：

9某270某8某8000b/（1/125u）=155.520Mb/2、画出STM-N的帧结构（标明具体数字）及功能（15分）。

（1）段开销（SOH）区域

段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的OAM功能，段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。

（2）信息净负荷（Payload）区域

信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（POH）字节。

（3）管理单元指针区域

管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。

（适用班级：

0620271班、0620272班）2022/20010学年第一学期期末试题题号一二四五六总分

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1.3μmB．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μmD．0.98μm和1.55μm8、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．10-314、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）A．2.048Mb/，HDB3B．8.448Mb/，HDB3

C．2.048Mb/，CMID．8.448Mb/，CMI16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（A）dBm。

A．-10B．10C．-20D．-30

17、WDH系统的单纤双向传输方式可实现（C）通信。

A．单工B．双工C．全双工D．单工与双工18、光孤子源主要有哪几种（A）

A．掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器B．掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器C．锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D．掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器

19、前置放大器的三种类型中，属于双极型晶体管放大器的主要特点是（A）。

A．输入阻抗低B．噪声小C．高频特性较差D．适用于低速率传输系统20、下列哪一个不是SDH网的特点（D）

A．具有全世界统一的接口标准B．大量运用软件进行系统配置的管理C．复用映射结构灵活D．指针调整技术降低了设备复杂性

二、不定项选择题（每题2分,共20分）1、光缆的基本型式有哪些（ABCD）

A．层绞式B．骨架式C．中心束管式D．带状式2、光缆有哪些特性（ABCD）

A．拉力特性B．压力特性C．弯曲特性D．温度特性3、下列哪项是光纤的光学特性（BC）

A．偏心度B．折射率分布C．模场直径D．带宽4、模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有（ABC）

A．模拟基带直接光强调制B．模拟间接光强调制C．频分复用光强调制D．方波频率调制5、DFP激光器与FP激光器相比有（AB）的优点

A．单纵模激光器B．普线窄，动态普线好，线性好C．普线宽D．纵横模数多6、PIN光电二极管的主要特性是（BCD）

A．主放大器B．光发射器C．光检测器D．前置放大器8、光有源器件包括（ABC）

A．光源B．光放大器C．光检测器D．光开关9、光开关可以分为（AB）

A．机械光开关B．固体光开关C．物理光开关D．电子光开关10、通信网的发展方向是（ABC）

A．数字化B．综合化C．宽带化D．模拟化

三、判断题。

（每题1分,共10分）

1、NA表示光纤接受和传输光的能力，NA越大，光纤接收光的能力越强。

（√）

2、采用雪崩光电二极管（APD）的要求是有较高的偏置电压和复杂的温度补偿电路。

（√）3、固体光开关的优点是插入损耗小,串扰小,适合各种光纤,技术成熟,缺点是开关速度慢。

（某）

4、我国3次群和4次群光纤通信系统最常用的线路码型是HDB3码。

（某）

5、将通信网的所有站点串联起来首尾相连，且没有任何点开放，就形成了线形拓扑网。

（某）6、帧结构是由段开销和有效信息载荷组成的。

（某）

7、激光振荡的相位条件为谐振腔的长度为激光波长的整数倍。

（某）8、SDH环形网的一个突出优点是具有自愈能力。

（√）9、网孔形网络存在瓶颈问题和失效问题。

（某）

10、段开销分为SOH和LOH，前者占前3行，后者占5—9行。

（√）

四、填空题（每空0.5分,共30分）1、根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：

一为TEM波，二为TE波，三起TM波。

2、对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地位。

3、光纤色散的测量