（光纤通信）职业技能鉴定四级练习题含答案

（光纤通信）职业技能鉴定四级练习题含答案一、单项选择题（每题1分，共20题）1.单模光纤的模场直径通常为（）A.5-7μmB.8-10μmC.12-15μmD.20-25μm答案：B2.光纤的色散会导致（）A.光功率衰减B.信号脉冲展宽C.模式耦合D.非线性效应答案：B3.以下哪种光源更适合长距离高速光纤通信系统（）A.LED（发光二极管）B.LD（半导体激光器）C.白炽灯D.荧光灯答案：B4.光纤的损耗主要由（）引起A.吸收损耗和散射损耗B.弯曲损耗和连接损耗C.模式色散和材料色散D.非线性效应答案：A5.光时域反射仪（OTDR）测量光纤长度时利用的是（）A.菲涅尔反射B.瑞利散射C.拉曼散射D.布里渊散射答案：B6.单模光纤的截止波长是指（）A.光纤中只能传输基模的最小波长B.光纤中开始出现高阶模的最大波长C.光纤损耗最小的波长D.光纤色散为零的波长答案：A7.光纤连接器的插入损耗一般应小于（）A.0.1dBB.0.5dBC.1.0dBD.2.0dB答案：B8.标准单模光纤（G.652）在1550nm波长的色散系数约为（）A.17ps/(nm·km)B.0ps/(nm·km)C.20ps/(nm·km)D.5ps/(nm·km)答案：A9.光接收机的灵敏度是指（）A.接收机能正常工作的最大输入光功率B.接收机能正常工作的最小输入光功率C.接收机的输出信噪比D.接收机的动态范围答案：B10.光纤的数值孔径（NA）越大，说明（）A.光纤的集光能力越强B.光纤的模场直径越小C.光纤的色散越小D.光纤的损耗越低答案：A11.以下不属于光纤非线性效应的是（）A.自相位调制（SPM）B.受激拉曼散射（SRS）C.模式色散D.四波混频（FWM）答案：C12.1310nm波长窗口的主要优势是（）A.损耗最小B.色散最小C.非线性效应弱D.光源成本低答案：B13.光纤熔接机的主要功能是（）A.测量光纤损耗B.连接光纤并降低接续损耗C.检测光纤断裂点D.放大光信号答案：B14.光发射机中APC电路的作用是（）A.自动功率控制B.自动温度控制C.自动增益控制D.自动偏振控制答案：A15.多模光纤的主要传输模式是（）A.LP01模B.LP11模C.多个高阶模D.基模答案：C16.光纤的涂覆层主要作用是（）A.提高机械强度B.降低损耗C.控制折射率D.增加色散答案：A17.以下哪项不是光纤衰减的测试方法（）A.剪断法B.后向散射法（OTDR）C.插入法D.时域反射法（TDR）答案：D18.光耦合器的分光比是指（）A.输入光功率与输出光功率的比值B.各输出端口光功率的比例C.插入损耗与附加损耗的比值D.隔离度与方向性的比值答案：B19.单模光纤的偏振模色散（PMD）主要影响（）A.短距离低速系统B.长距离高速系统C.多模传输系统D.模拟传输系统答案：B20.光纤通信系统中，电信号调制光信号的方式主要有（）A.直接调制和间接调制B.强度调制和相位调制C.振幅调制和频率调制D.基带调制和频带调制答案：A二、多项选择题（每题2分，共15题）1.光纤的损耗包括（）A.吸收损耗B.散射损耗C.弯曲损耗D.连接损耗答案：ABCD2.单模光纤的色散主要包括（）A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.偏振模色散答案：BCD3.光发射机的主要组成部分包括（）A.光源（LD/LED）B.调制电路C.驱动电路D.APC和ATC电路答案：ABCD4.光纤连接器的主要性能指标有（）A.插入损耗B.回波损耗C.重复性D.互换性答案：ABCD5.OTDR可以测量的参数包括（）A.光纤长度B.接续损耗C.断裂点位置D.光纤色散系数答案：ABC6.影响光纤熔接损耗的因素有（）A.光纤端面不平整B.光纤轴向偏移C.光纤类型不匹配D.熔接机放电参数设置不当答案：ABCD7.光纤通信系统的基本组成包括（）A.光发射机B.光纤传输链路C.光接收机D.电端机答案：ABCD8.以下属于无源光器件的是（）A.光耦合器B.光隔离器C.光放大器D.光衰减器答案：ABD9.多模光纤的特点包括（）A.芯径大B.适用于短距离传输C.色散大D.支持高速率长距离答案：ABC10.光接收机的主要指标有（）A.灵敏度B.动态范围C.误码率D.噪声系数答案：ABCD11.光纤的非线性效应通常发生在（）A.高功率密度B.长距离传输C.单模光纤D.多模光纤答案：ABC12.1550nm波长窗口的优势包括（）A.损耗低（约0.2dB/km）B.适合光放大C.色散小D.光源成本低答案：AB13.光纤接续的方法有（）A.熔接B.活动连接（连接器）C.机械接续D.焊接答案：ABC14.光功率计的使用注意事项包括（）A.选择正确的波长B.校准基准功率C.保持光纤端面清洁D.直接测量高功率激光答案：ABC15.光纤的主要材料是（）A.二氧化硅（SiO₂）B.塑料C.石英D.玻璃答案：ABCD（注：塑料光纤主要材料为塑料，石英光纤为SiO₂）三、判断题（每题1分，共15题）1.单模光纤的芯径比多模光纤小。（）答案：√2.LED的光谱宽度比LD窄，更适合长距离传输。（）答案：×（LED光谱宽，色散大，适合短距离）3.光纤的损耗随波长增加而单调降低。（）答案：×（1550nm损耗最低，1310nm次之）4.光接收机的动态范围是指能正常工作的输入光功率范围。（）答案：√5.OTDR测量时，脉冲宽度越宽，测量距离越短，但分辨率越高。（）答案：×（脉冲越宽，距离越长，分辨率越低）6.光纤的数值孔径越大，接收光的能力越强，但模式色散也越大。（）答案：√7.熔接损耗一般小于活动连接的损耗。（）答案：√（熔接损耗通常0.1dB以下，活动连接约0.5dB）8.单模光纤中只传输基模（LP01），因此没有模式色散。（）答案：√9.光纤的涂覆层可以提高光纤的机械强度，但会增加传输损耗。（）答案：×（涂覆层不影响传输损耗）10.光隔离器的作用是允许光单向传输，抑制反射光。（）答案：√11.1310nm波长的色散系数比1550nm大。（）答案：×（G.652光纤在1310nm色散约0，1550nm约17ps/(nm·km)）12.光纤弯曲半径越小，弯曲损耗越大。（）答案：√13.光放大器（如EDFA）可以直接放大光信号，无需光电转换。（）答案：√14.误码率是指错误码元数与总码元数的比值，越小越好。（）答案：√15.多模光纤的传输速率受模式色散限制，通常低于单模光纤。（）答案：√四、简答题（每题5分，共10题）1.简述光纤的基本结构及各部分作用。答案：光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。纤芯是光传输的主要区域，折射率高于包层（n1>n2），利用全反射原理约束光信号；包层的作用是形成全反射条件并保护纤芯；涂覆层（通常为树脂）用于增强光纤的机械强度和耐环境性能。2.光时域反射仪（OTDR）的工作原理是什么？主要应用有哪些？答案：OTDR向光纤发射短光脉冲，利用光纤中的背向散射（瑞利散射）和菲涅尔反射光，通过测量光脉冲发射与接收的时间差及光强衰减，计算光纤长度、损耗分布、接续损耗、断裂点位置等。主要应用：光纤链路测试、故障定位、施工验收。3.比较LED和LD作为光发射机光源的特点。答案：LED（发光二极管）：自发辐射发光，光谱宽（几十到上百nm），调制速率低（≤200Mbps），输出功率小（≤1mW），成本低，适合短距离低速系统（如局域网）。LD（半导体激光器）：受激辐射发光，光谱窄（<1nm），调制速率高（≥10Gbps），输出功率大（≥10mW），成本高，适合长距离高速系统（如骨干网）。4.光纤的色散有哪几种类型？单模光纤的主要色散是什么？答案：色散分为模式色散、材料色散、波导色散、偏振模色散（PMD）。多模光纤的主要色散是模式色散（不同模式传输速度不同）；单模光纤中模式色散消失，主要色散为材料色散（不同波长光在光纤材料中传输速度不同）和波导色散（光纤结构引起的色散），以及偏振模色散（单模光纤中两个正交偏振模的传输速度差异）。5.光接收机的主要组成部分及各部分作用。答案：光接收机由光电检测器（如PIN或APD）、前置放大器、主放大器、均衡器、判决再生电路等组成。光电检测器将光信号转换为电信号；前置放大器放大微弱电信号；主放大器提供足够增益；均衡器补偿传输引起的波形失真；判决再生电路恢复原始数字信号。6.简述光纤熔接的主要步骤。答案：①光纤预处理：剥除涂覆层，清洁光纤；②切割光纤：用切割刀制作平整端面；③放入熔接机：调整光纤位置，对准轴线；④熔接：放电加热使光纤熔接；⑤损耗评估：通过熔接机估算或OTDR测量接续损耗；⑥保护：用热缩套管保护熔接点。7.光纤通信系统的光功率预算需要考虑哪些因素？如何计算最大传输距离？答案：需考虑发射机输出光功率（Pt）、接收机灵敏度（Pr）、线路总损耗（包括光纤衰减系数α×长度L、连接器损耗N×αc、熔接损耗M×αs）。公式：PtPr≥α×L+N×αc+M×αs。最大传输距离L≤(PtPrN×αcM×αs)/α。8.什么是光纤的非线性效应？常见的非线性效应有哪些？答案：非线性效应是指当光纤中光功率密度较高时，光场与光纤材料相互作用引起的非线性现象。常见类型：自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）、受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）。9.如何用OTDR测量光纤的接续损耗？需要注意哪些问题？答案：方法：在接续点两端分别测量后向散射曲线，取接续点前后的斜率差计算损耗（两点法）。注意事项：①选择合适的脉冲宽度（长距离用宽脉冲，短距离用窄脉冲）；②校准OTDR的折射率；③避免盲区影响（接续点应远离OTDR入射端一定距离）；④双向测量取平均值以消除单向测量误差。10.多模光纤和单模光纤的主要区别有哪些？答案：①芯径：多模（50/62.5μm）>单模（8-10μm）；②传输模式：多模传输多个模式，单模仅基模；③色散：多模模式色散大，单模无色散（或色散小）；④应用：多模用于短距离低速（如局域网），单模用于长距离高速（如骨干网）；⑤光源：多模用LED，单模用LD。五、计算题（每题6分，共5题）1.某光纤通信系统发射光功率为-3dBm，接收机灵敏度为-30dBm，光纤衰减系数为0.25dB/km（1550nm），线路中有4个连接器（每个损耗0.5dB），20个熔接点（每个损耗0.1dB）。计算最大传输距离。解：光功率预算公式：PtPr≥光纤损耗+连接器损耗+熔接损耗Pt=-3dBm，Pr=-30dBm，总可用损耗=(-3)-(-30)=27dB连接器损耗=4×0.5=2dB，熔接损耗=20×0.1=2dB，剩余光纤损耗=27-2-2=23dB光纤长度L=23dB/0.25dB/km=92km答案：最大传输距离92km2.用OTDR测量一段光纤，发射脉冲宽度为100ns，测得后向散射光返回时间为12μs，光纤折射率n=1.468，计算光纤长度。解：光在光纤中的传播速度v=c/n（c=3×10⁸m/s）时间差t=12μs=12×10⁻⁶s，往返时间对应长度L=v×t/2=(c/n)×t/2代入数值：L=(3×10⁸/1.468)×(12×10⁻⁶)/2≈(2.044×10⁸)×(6×10⁻⁶)=1226.4m答案：光纤长度约1226m3.某单模光纤在1550nm的色散系数D=17ps/(nm·km)，传输速率为10Gbps（码元速率B=10⁹Baud），求色散限制的最大传输距离（色散容限取1000ps/nm）。解：色散限制距离L=色散容限/(D×B)B=10Gbps=10⁹Baud，D=17ps/(nm·km)L=1000ps/nm/(17ps/(