《光纤通信原理》题集

《光纤通信原理》题集
一、选择题（每题1分，共10分）
1.光纤通信是利用什么作为信息载体的通信方式？
A. 电流
B. 光波
C. 电磁波
D. 声波
2.在光纤通信中，以下哪种光线传输模式具有更高的带宽？
A. 多模光纤
B. 单模光纤
C. 塑料光纤
D. 同轴电缆
3.光纤的主要成分是什么？
A. 硅
B. 铜
C. 玻璃或塑料
D. 铝
4.以下哪项不是光纤通信的优点？
A. 传输距离远
B. 抗干扰能力强
C. 传输容量大
D. 容易受到电磁干扰
5.在光纤通信中，哪个设备用于将电信号转换为光信号？
A. 光电转换器
B. 光发射机
C. 光接收机
D. 光纤放大器
6.以下哪种现象会导致光信号在光纤中传输时发生衰减？
A. 光的全反射
B. 光的干涉
C. 光的散射
D. 光的衍射
7.WDM代表的是什么技术？
A. 波长分复用
B. 时分复用
C. 频分复用
D. 码分复用
8.EDFA是什么类型的放大器？
A. 电气放大器
B. 掺铒光纤放大器
C. 光学透镜放大器
D. 微波放大器
9.在光纤通信系统中，哪个设备用于检测并接收光信号？
A. 光源
B. 光检测器
C. 光纤耦合器
D. 光开关
10.以下哪种光纤连接器类型是最常用的？
A. ST连接器
B. SC连接器
C. FC连接器
D. LC连接器
二、填空题（每题1分，共10分）
1.光纤通信中，信息是通过__________在光纤中传输的。

2.单模光纤的传输特性比多模光纤更__________。

3.光纤通信系统中的主要噪声来源是__________。

4.在光纤通信中，使用__________技术可以提高系统的传输容量。

5.光纤的损耗主要包括__________和散射损耗。

6.光纤的__________是指光在光纤中传播时能够发生全反射的条
件。

7.__________是光纤通信系统中用于放大光信号的设备。

8.光纤的带宽决定了其传输信息的__________。

9.在光纤熔接过程中，应保证光纤的端面__________且干净。

10.WDM系统通过将不同__________的光信号复用到一根光纤上来
提高传输容量。

三、名词解释题（每题3分，共9分）
1.解释“光纤的色散”。

2.阐述“光纤的衰减”。

3.定义“光纤通信系统的带宽”。

四、解答题（每题5分，共15分）
1.简述光纤通信的基本原理。

2.描述光纤通信系统中发射机和接收机的主要功能。

3.分析光纤通信相比传统电缆通信的优势。

五、计算题（每题5分，共15分）
1.若光纤的衰减系数为0.2 dB/km，求光信号传输100 km后的衰
减量。

2.假设一个WDM系统可以复用8个波长，每个波长可以传输10
Gbps的数据，求该系统的总传输容量。

3.若一个EDFA的增益为20 dB，输入光功率为1 μW，求输出光
功率。

六、案例分析题（每题7分，共21分）
1.分析一个光纤通信网络故障案例，并提出可能的解决方案。

2.设计一个校园光纤通信网络，并说明其关键组成部分和设计考
虑。

3.讨论一个成功应用光纤通信技术的城市宽带网络案例，分析其
关键技术及实施效果。

《光纤通信原理》题集答案
一、选择题答案
1.B（光波是光纤通信的信息载体）
2.B（单模光纤具有更高的带宽）
3.C（光纤的主要成分是玻璃或塑料）
4.D（光纤通信不容易受到电磁干扰，这是其优点之一）
5.B（光发射机用于将电信号转换为光信号）
6.C（光的散射会导致光信号在光纤中传输时发生衰减）
7.A（WDM代表波长分复用技术）
8.B（EDFA是掺铒光纤放大器的缩写）
9.B（光检测器用于检测并接收光信号）
10.D（LC连接器是常用的光纤连接器类型之一）
二、填空题答案
1.光信号
2.优越/好（答案不唯一，意在表达单模光纤传输性能更好）
3.自发辐射噪声（或热噪声、散粒噪声等，具体根据教学内容而
定）
4.波分复用（或WDM）
5.吸收损耗
6.数值孔径（或全反射条件，具体表述可能因教材而异）
7.光放大器
8.容量或速度（答案不唯一，意在表达带宽对传输信息能力的影
响）
9.平整/光滑（答案不唯一，意在强调端面处理的重要性）
10.波长
三、名词解释题答案
1.光纤的色散：光纤的色散是指光信号在光纤中传输时，由于不
同频率或波长的光在光纤中的传播速度不同，导致光信号在时间上散开，造成信号失真。

2.光纤的衰减：光纤的衰减是指光信号在光纤中传输时，由于光
纤材料的吸收、散射等因素导致光信号能量逐渐减小的现象。

3.光纤通信系统的带宽：光纤通信系统的带宽是指系统能够传输
的信号频率范围，它决定了系统的传输容量和速度。

带宽越大，系统能够传输的信息量就越大。

四、解答题答案
1.光纤通信的基本原理是利用光波作为信息载体，在光纤中进行
传输。

发射机将电信号转换为光信号，通过光纤传输到接收端，再由接收机将光信号转换回电信号，实现信息的传递。

2.光纤通信系统中发射机和接收机的主要功能：发射机主要负责
将电信号转换为适合在光纤中传输的光信号；接收机则负责接收光信号并将其转换回电信号，以供后续处理和分析。

3.光纤通信相比传统电缆通信的优势包括：传输距离更远、传输
速率更高、抗干扰能力更强、保密性更好、维护成本更低等。

五、计算题答案
1.光信号传输100 km后的衰减量计算如下：
衰减量 = 衰减系数 × 传输距离 = 0.2 dB/km × 100 km =
20 dB
2.WDM系统的总传输容量计算如下：
总传输容量 = 波长数量 × 每个波长的传输速率 = 8 × 10 Gbps = 80 Gbps
3.EDFA的输出光功率计算如下（假设增益以功率比表示）：
输出光功率 = 输入光功率 × 10^(增益/10) = 1 μW × 10^(20 dB/10) = 1 μW × 10^2 = 100 μW
六、案例分析题答案 （由于案例分析题具有开放性，以下提供回答方向和思路）
1.光纤通信网络故障案例分析：
分析故障现象，如信号丢失、传输质量下降等。

检查光纤连接、设备状态及环境因素等可能原因。

提出解决方案，如更换损坏的光纤、清洁连接器、调整设
备参数等。

2.校园光纤通信网络设计：
确定网络的关键组成部分，如光缆布局、光端机位置等。

考虑设计因素，如传输距离、带宽需求、可扩展性等。

绘制网络拓扑图，并说明各部分的连接方式和功能。

3.城市宽带网络案例分析：
介绍案例背景和技术特点，如使用的光纤类型、传输技术
等。

分析关键技术，如WDM技术、光放大技术等在提高传输容
量和距离方面的作用。

讨论实施效果，如网络覆盖范围、传输速度提升等，并评
估其对城市信息化建设的影响。