光纤通信原理试题资料

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是（B）

A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽

C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度

2.弱导光纤中纤芯折射率m和包层折射率n2的关系是（A）

A.nj^n?B.ni=n2

C.n）»n2D.n）«n2

3.当V-8时，光纤中的光能（D）

A.大部分集中在纤芯，小部分在包层B.大部分集中在包层，小部分在纤芯

C.都集中在包层中，纤芯中没有D.都集中在纤芯中，包层中没有

4.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收?（A

A.SiO2的吸收B.OH的吸收

cca的吸收D、3+的吸收

5.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?（C）

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

6.光隔离器的作用是（B）

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

7.光纤数字通信系统中不能传输HDBj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

8.下列哪•个不是SDH网的特点（D）

A.具有仝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

9.映射是指（B）

A.支路信号装入C的过程B.支路信号适配装入VC的过程

C.VC和TU指针构成TU的过程D.N个STM-1同步复用进STM-N的过程

10.目前EDFA采用的泵浦波长是（C）

A.0.85口m和1.3umB.0.85um和1.48Um

C.0.98um和1.48umD.0.98口m和1.55um

I.今后光纤通信的发展主方向是一扩大通信容量_延长中继距离O

2.由公式求得介质薄膜波导的导波模数量m=1.31,该波导中可传输的模式有一TEO,TEI,TMO,TM1。

3.在多模光纤中，纤芯的半径越J,可传输的导波模数量就越多。

4.光缆由缆芯、_加强元件（或加强芯）和外护层组成。

5.激光振荡器必须包括增益介质、激励源和—光学谐振腔（或激光腔）。

6.对LD的直接调制将导致—激光器动态谱线增宽（或激光器光谱加宽）一，限制光纤通信系统的传输速率和容

量。

7.LD属于受激发射发光，而LED属于_自发辐射发光。

8.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为—自发辐射—o

9.限制光接收机灵敏度的主要因素是_噪声。

10.光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是一通过光缆中附加的金属导线

传输一o

II.在mBnB编码过程中不使用的码组称为_.禁字。

12.数字光纤通信系统的抖动常用_UI（或码元时隙）—作单位来描述。

13.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是―光纤色散

14.激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的—阈值条件一

15.由于一双折射—的存在，将导致光波的偏振状态沿光纤长度变化。

16.数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的—有效瞬间—与其理想时间位置的短时间偏离。

17.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为_2.488Gbit/s(或2488.32Mbit/s。

18.在SDH网中，为了网络的OAM,在SDH的帧结构中设置了段开销和—通道开销(或路开销)一。

IV.tDbA_不能(能/不能)对1.3Lm的光信号进行放大。

20.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和一作中继器一。

三、名词解释题(每小题3分，共15分)

1.光纤的数值孔径1.光纤的数值孔径是表示光纤捕获光射线能力的物理量。

2.偏振偏振是指场矢量的空间方位

3.网络自愈.网络自愈是指在无需人为干预，网络在极短时间内从失效故障状态自动恢复传输所携的业务。

4.光波模式光波模式是指能够独立存在的电磁场的结构形式。

5.喑电流由于热激励、宇宙射线或放射性物质的激励，光电检测器在无光情况下仍有电流输出，这种电

流称为暗电流。

四、画图题(第1题10分，第2题5分，共15分)

1.画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图。

2.画出双向泵浦式EDFA的结构框图。

五、简答题(每小题5分，共20分)

1.简述扰码的作用。扰码的作用是有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，达到“0”、“1”等概率出现。

2.简述光接收机中均衡器的作用。均衡器的作用是使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形

3.简述光纤模拟通信系统中的预失真补偿原理。在光纤模拟通信系统中，由于光源P・I曲线非线性导致输出

光信号出现失真。为了对这种失真进行补偿，在系统中加入预失真电路，它使调制信号预先产生一个

与该失真特性相反的失真，从而补偿P・I曲线非线性的影响

4.简述数字光纤通信系统码型选择应满足的主要条件。码型选择应满足的主要条件为应避免出现长连“0”或

长连“1”，能进行不中断业务的误码监测，尽量减少码流中直流分量的起伏。

六、计算题(每小题10分，共20分)

1.已知阶跃折射率光纤中i】i=1.52,112=1.49。

a.光纤浸没在水中(刖=1.33),求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角;

b.光纤放置在空气中，求数值孔径。

2.•个二进制光纤传输系统采用LD发射机，工作波长为1.55"m,耦合入光纤的光功率为OdBm。单模光纤

在该波长处的衰减系数Q=0.2dB/km。假设光接收机灵敏度NR=1000个光子/比特。若忽略色散的影响，当

系统传输速率为2.5Gbit/s时，确定系统能提供的最长传输距离。(h=6.626X10刃・S)

.见右图，由折射定律可得接收角为13.06°。

nosina=nisinB(1)

nisin(90Q-P)=nisiny(2)

要使光波能在光纤中传输，右图中的A点必须

满足全反射条件。因此，当

Y=90°时，式⑵变为

cosP=—(3)

ni

由式(1)和式(3)联立可得

NA=7nf-n；=7l522-1.492工030

sina=——-(4)2.解:

no根据光纤衰减系数的定义

将题中已知参量代入式(4),得到

.V1522-1.492八”/

sina=------------»0.226

1.33式⑴中L为光纤长度，PT和PR分别为系统发射

:.a弋13.06°和接收到的平均功率。

即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大

,:PR=NRRbhv(2)

式中Rb表示系统传输速率，u表示光波频率。10,1OOXIO-3155XIO-6…।

—1g-------------------«------------------n----------r*175km

将式⑵代入式(1),经变换后得0.2I000-25xl09-6.626xIO-34-3x108

PX即系统能提供的最长传输距离约为175公里。

T(3)

aNRRbhua

将题中已知参量代入式(3),得到

径传播；

一1光纤通信指的是：[B]D光纤"j主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲

A以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;的途径传播。

B以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;8下面说法正确的是：[C]

C以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;A光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信;

D以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。B光纤通信不能用于数字通信，只能用于模拟通信;

2光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的:C光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通

[A]信；

A近红外区：B可见光区；C远红外区；D近D光纤通信不能用于数字通信，也不能用于模拟通

紫外区。信。

.目前光纤通信所用光波的波长范围是：[D]9,下面说法正确的是：[C]

A光纤弯曲半径不能无穷大；

A0.4〜2.0jlm；B0.4〜1.8|lm；C0.4〜

B光纤弯曲半径不宜过大；

C光纤弯曲半径不宜过小；

1.5gm；D0.8〜1.811m。

D光纤弯曲半径可以为零。

4目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：10下面说法正确的是：[A]

[C]A与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装复杂；

B与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装方便；

A0.85p,HK1.201.80|lm；B0.80Rm、

C与同轴电缆比较，光纤光缆的接续方便；

D与同轴电缆比较，光纤光缆的抗电磁二扰差。

1.51gm.1.80p.m；

二1下面说法正确的是：[B]

A光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为

C0.85的】、1.31p.m>1.55|lm；D0.80pm>

包层、纤芯和涂覆层；

B光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为

1.20|lni、1.70

纤芯、包层和涂覆层；

5下面说法正确的是：[B]C光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为

A光纤是透明玻璃拉制成细长圆柱形的线：纤芯和涂覆层；

B光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称；D光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为

C光纤是透明塑料拉制成细长圆柱形的线；包层和涂覆层。

D光纤是由高纯度石英玻璃制成细长圆柱形的线。2下面说法正确的是：[C]

6下面说法正确的是：[A]A单模光纤只能传输T6模式；B单模光纤只

A光纤的传输频带极宽，通信容量很大；能传输一路信号；

B光纤的尺寸很小，所以通信容量不大：C单模光纤只能传输一种模式；D单模光纤

C为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；只能传输EH”模式。

D由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。3下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[C]

7下面说法正确的是：[D]AITU-TG.655光纤；BITU-TG.654光纤：C

A光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线的途径ITU-TG.653光纤；DITU-TG.652光纤。

传播；

4光纤的主模(基模)是：[D]

B光纤的主要作用是引导光在光纤内沿弯曲的途径

传播；ATEi。模；B模；CEH”模；DHE”

C光嘉的主要作用是引导光在光纤内沿螺旋线的途

模。

5下面说法正确的是：[B]

D将不同波长的多个光信号合并在一起耦

A光纤的损耗决定光纤通信系统的通信容量；

B光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离；

C光纤的损耗决定光纤通信系统的传输速率；合到一根光纤中传输C

D光纤的损耗决定光纤通信系统的传输模式。7光分波器是：[]

6下面说法正确的是：[A]A将从一根光纤传输来的同波长的光信号，按不同

A光纤的色散决定光纤通信系统的通信容量；光波长分开；

B光纤的色散决定光纤通信系统的传输距离；B将从一根光纤传输来的不同波长的夏合光信号，

C光纤的色散决定光纤通信系统的传输速率；按不同光波长分开；

D光纤的色散决定光纤通信系统的传输模式。C将从一根光纤传输来的一路光信号，分成多路光

三1为了使光纤能在各种敷设条件和各种环信号；

境中使用：[]D将从一根光纤传输来的一个光波信号，分成多个

A必须把光纤进行一次涂覆和二次涂覆处理；光波信号。

B必须把光纤与其他元件组合起来构成光缆；8利用多层膜制成的波导型分波滤光器：[]

C必须把多根光纤放入同一根塑料管中；D必须把A其反向使用时不能做合波器用；B其反向使用时

多根光纤绞合在一起。可以做合波器用；

2下面四种光缆的基本结构中，抗侧压性能好的是:C其反向使用时也能做分波器用；D其反向使用时

[]可以做耦合器用。

A层绞式光缆；B套管式光缆；C带状式光缆；D9下面说法正确的是：[]

沟槽式光缆。

A光隔离器是一种只允许单一波长的光波

3光纤的连接分为：[]

A固定连接和永久性连接；B固定连接和熔连接;

C固定连接和活动连接；D粘连接和熔连接。通过的无源光器件；

4使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续,B光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件；

将会造成：[]C光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器

A光功率无法传输；B光功率的菲涅耳反射；C光件；

功率的散射损耗；

D光隔离器是一种只允许单向光通过的无

D光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回

发送端。

源光器件。

5对于光的分波、合波器，正确的是：[]10光隔离器的工作原理是：[]

A基于法拉第旋转的非互易性；B基于多层电介质

A不同波长的光功率进行合路的器件：

I•涉膜的滤波原埋：

C基于光栅的衍射原理；D基于圆柱型透

B光信号分路/合路的功能器件；

镜的聚隹原理。

四’1光纤通信系统中使用的光器件主要有:

C同一波长的光功率进行合路的器件；D

[]

A激光器、发光二极管；B分布

不同波长的光功率进行分路的器件。

反馈激光器、PIN光电二极管；

6对于光的耦合器，正确的是：[]C半导体激光器、光检测器、分布反馈激光器；D光

源、光检测器、光放大器。

A将多个光波信号合成一个光波信号在一

2光纤通信系统中常用的光源主要有：[]

A光检测器、光放大器、激光器；

根光纤中传输；

B半导体激光器LD、半导体发光二极管LED、半导

B将多路光信号合并成一路光信号在光纤中传输；体分布反馈激光器DFB；

C将同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光CPIN光电二极管、激光、荧光；D半导体激光

纤中传输；器、光检测器、发光二极管。

3光纤通信系统中常用的光检测器主要有：[]五L关于光纤激光器的说法，正确的是：

A激光器、发光二极管；B分布反馈激光器、[]

PIN光电二极管；

A、把光纤作为激光器的部件：B、T作物质同

CPIN光电一极管、APD雪崩光电一极管；DPIN

光电二极管、半导体LD。时起传导作用；

4光源的作用是：[]C、无法对应通信波段；D、光纤本身

A产生输入光波信号；B将电信号电流变换为光信就是激光器。

号功率，即实现电-光转换；2,掺杂光纤所用的稀土元素是：[]

C产生输入光功率；D光波对电信号进行调制，

A、稀少的元素；B元素周期表

使其载荷信息在光纤中传输。

5光检测器的作用是：[]的慑।系元素.

C、掺杂淡江由玻璃基质的；D、掺杂光纤的掺

A对光纤中传输的光功率进行测试；

B将接收的光信号功率变换为电信号电流，即实现杂浓度越高越好。

光-电转换；3,关于掺Er3+及Nd3+光纤的电子能级，正确的是:

C对光纤中传输的光波进行检测，并分析其波形频[]

谱特性，、是四能级系统，是三能级系统；

;检测加纤中传输的光信号的强弱。AEdNd"

B、电子跃迁只发生在基态与激发态之间；

6光与物质的相互作用有自发辐射、受激吸收、受C、掺EF及Nd"光纤的光谱完全相同；D泵浦光

激辐射三种过程。下面说法正确的是：[]的波长不一定相同。

A自发辐射是产生激光最重要的过程；B受激辐4,光纤激光器谐振腔的作用是：[]

射是产生激光最重要的过程；

A、选择纵模和横模；

C受激吸收是产生激光的最重要的过程；D自发辐

射的光称为相干光。B、对任意光纤都相同；

7在激光器中，光的放大是通过：[]

B、光纤环谐振腔与光纤反射器都具有储能作用；

A光学谐振腔来实现；B泵浦

光源来实现；D、实现光纤激光器的谐振。

C粒子数反转分布的激活物质来实现；D外加直4,可调谐激光器的原理，正确的是：[]

流来实现。

A、调节光纤激光器的输出功率；B、调节光纤激光

8发光二极管LED产生的光：[]

A是荧光而不是激光：B是激光而不是荧光;器的峰值频率；

C是自然光而不是激光；D是相干光而不是荧光。

B、调节光纤激光器的光谱宽度；D、调节光纤激

9光电二极管是：[]

A将接收的光功率全部转换为电功率，即满足能量光器的谐振腔结构。

守恒定律；5,下列说法正确的是：[]

B将接收的光信号功率转换为倍增电流，即实现信

A^光纤Fox-Smith谐振腔的2对端口诸振频率相

号的放大；

C将接收的光功率一部分转换为电功率，一部分转同；

换为热量；

D将兼收入勺光信号功率变换为电信号电流，即实现B、使用光纤光栅可以得到单纵模激光；

光一电转换。

C、光纤反射器本身能谐振放大；

10光电二极管由于耗尽区是产生光生我流子的主要

区域，因此要求：[]D、多能级受激发射导致光纤激光器的光谱宽化。

A入射光尽可能地少在耗尽区内吸收；B二极管六1掺银光纤的激光特性主要由[]决

有宽的耗尽区；定：

C二极管有窄的耗尽区；D二A起介质作用的石英光纤；B掺饵元素；C泵浦光

极管必须外加正向偏压。源；D入射光的工作波长。

2掺银光纤放大器采用：[]

A表示信号光和泵浦光从两个相反方向进入掺饵光

A石英光纤作为增益介质；B掺饵离

纤；

B蓑示两个泵浦光从两个相反方向进入掺银光纤；

子单模光纤作为增益介质：

C表示两个泵浦光从两个相同力向进入掺饵光纤；

C掺银离子作为增益介质；D泵浦光源作为增益D表示信号光和泵浦光从两个相同方向进入掺锂光

介质。纤。

3在掺饵光纤放大器中，泵浦光源的作用是」]10下面的掺银光纤放大器，噪声特性较差是：

A与入射光叠加产生光的放大；B产生[]

粒子数反转；

A前向泵浦掺铝光纤放大器；B双向泵浦

C作为增益介质，对光信号进行放大；D实现受

激辐射放大。掺银光纤放大器；

4掺饵光纤在1536nm波长处的激光过程属于：

C后向泵浦掺饵光纤放大器；D反射型泵

[1

浦掺银光纤

A二能级激光系统；B四能级激光系统；

第七章1.衡量数据压缩技术性能的重要指标

是[C

C三能级激光系统；D多能级激光系统。

(1)压缩比(2)算法复杂度(3)恢复

5对于掺弭光纤，使用如下波长的光源作为泵浦光,效果(4)标准化

均能在1536nm波长上产生激光过程：[]A、(1)(3)B、(1)(2)(3)

A只在980nm波长；B只在980nm和C、(1)(3)(4)D、全部

530nm波长；2.下列哪种说法是不正确的[C]

A、多媒体数据经过量化器处理后，提高

C只在800nm和980nm波长；D可在800nm、980nm、

了压缩比。

1480nm和530nm等波长。B、多媒体数据经过量化器处理后，产生

6掺饵光纤放大器由：[]了不可逆的信息损失。

C、多媒体数据经过量化器处理后，可无

一段掺饵光纤和泵浦光源组成；

A失真恢复原始数据。

B一段掺饵光纤、光耦合器以及光隔离器等组D、多媒体数据经过量化器处理后，产生

成；了图像失真。

C一段掺饵光纤、泵浦光源、光耦合器以及光3.下列哪些是图像和视频编码的国际标准？C

隔离器等组成；(1)JPEG(2)MPEG(3)ADPCM(4)H.261

D泵沛光源、光耦合器以及光隔离器等组成。A、(1)(2)B>(1)(2)(3)C、

7前向泵浦掺饵光纤放大器是：[](1)(2)(4)D、全部

A表示泵浦光比信号光稍前进入掺银光纤；4.下列哪些说法是正确的[C]

B表示两个泵浦光从两个相同方向进入掺银光纤；(1)冗余压缩法不会减少信息量，可以

C表示信号光比泵浦光稍前进入掺饵光纤；原样恢复原始数据。

D表示信号光和泵浦光同向进入掺饵光纤。(2)冗余压缩法减少了冗余，不能原

8后向泵浦掺雪光纤放大器是：[]样恢复原始数据。

(3)冗余压缩法是有损压缩法。

A表示信号光比泵浦光稍后进入掺银光纤；

(4)冗余压缩的压缩比一般都比较小。

B表示信号光和泵浦光从两个不同方向进入掺A、(1)(3)(B)B、(4)C、

饵光纤；(1)(3)(4)D、仅(3)

C表示泵浦光比信号光稍后进入掺银光纤•；5.图像序列中的两幅相邻图像，后一幅图像

D表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺银光与前一幅图像之间有较大的相关，这是

纤。