光纤通信新增计算题
《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。
《光纤通信》计算、综合、分析练习题
光纤通信》计算、综合、分析练习题计算、综合、分析题练习1. 一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n1=1.5 ，相对折射率差1% ，工作波长为1310nm，试计算：(1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？(2) 若取芯径 a 5 m ，求其数值孔径及其模式数。
2. 设PIN 光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps。
问：(1)计算该检测器的3dB 带宽；(2)计算在 1.3um 和 1.55um 波长时的响应度，并说明为什么在 1.55um 处光电二极管比较灵敏。
3. 已知阶跃型光纤的n1=1.5，△ =0.5％，工作波长λ =1.31μm 光纤中的导模M=2 求：(1) 光纤的数值孔径NA。
(2 分)(2) 全反射临界角θ c。
(3 分)(3) 光纤的纤芯半径a。
(5 分)4. 一个GaAsPIN 光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收(1) 计算该器件的量子效率；(2) 设在 1.31um 波段接收功率是10－7W，计算平均输出光生电流。
(3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc(超过此波长光电二极管将不工作) 。
5. 某SI型光纤，光纤的芯径d=2a 为100μm，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450 ，在该光纤中传输的光波的波长λ =850nm 。
( 1)计算该光纤的V 参数；(2)估算在该光纤内传输的模式数量；(3)计算该光纤的数值孔径；(4)计算该光纤单模工作的波长。
6. 有一GaAlAs 半导体激光器，其谐振腔长为300 m ，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。
(1) 求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2) 求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3) 若此激光器的中心波长λ =1310nm ，与此相应的纵模序数。
7. 设140Mb/s 的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm，其他参数如下：发射光功率为-3dBm ，接收机的灵敏度为-38 dBm (BER=10 -9) ，系统余量为 4 dB，连接器损耗为0.5 dB / 个，平均接头损耗为0.05 dB/km ，光纤损耗为0.4dB/km ，试计算损耗限制传输距离。
光纤通信考试试题
光纤通信考试试题一、选择题（每题 2 分，共 40 分）1、光纤通信中使用的光源一般是（）A 发光二极管B 半导体激光器C 白炽灯D 日光灯2、以下哪种光纤的传输损耗最小（）A 多模光纤B 单模光纤C 塑料光纤D 石英光纤3、光纤通信系统中，光接收机的主要作用是（）A 将光信号转换为电信号B 将电信号转换为光信号C 对光信号进行放大D 对电信号进行放大4、下面哪个不是光纤通信的优点（）A 传输容量大B 抗干扰能力强C 成本低D 保密性好5、光在光纤中传输时，其模式数量取决于（）A 光纤的长度B 光纤的芯径C 光的波长D 光纤的材料6、以下哪个不是光纤通信系统的基本组成部分（）A 光源B 光放大器C 光检测器D 光耦合器7、单模光纤的纤芯直径一般为（）A 50μmB 625μmC 8μmD 100μm8、光纤通信中常用的波长窗口是（）A 850nmB 1310nmC 1550nmD 以上都是9、光信号在光纤中传输时产生的损耗主要有（）A 吸收损耗B 散射损耗C 弯曲损耗D 以上都是10、以下哪种不是光纤的分类方式（）A 按照传输模式分类B 按照折射率分布分类C 按照工作波长分类D 按照制造材料分类11、光纤通信系统中，能够延长传输距离的器件是（）A 光调制器B 光隔离器C 光中继器D 光环行器12、对于光的偏振态，在单模光纤中传输时通常是（）A 线偏振B 椭圆偏振C 随机偏振D 圆偏振13、下面哪个参数不是衡量光检测器性能的指标（）A 响应度B 量子效率C 带宽D 发光功率14、光纤的数值孔径反映了光纤的（）A 集光能力B 传输能力C 抗干扰能力D 损耗特性15、以下哪种光纤适用于短距离通信（）A 多模阶跃型光纤B 多模渐变型光纤C 单模光纤D 塑料光纤16、光放大器中，掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长范围是（）A 850nm 附近B 1310nm 附近C 1550nm 附近D 1625nm 附近17、在光纤通信系统中，用于实现不同类型光纤连接的器件是（）A 光纤连接器B 光分路器C 光耦合器D 光开关18、以下哪种不是常见的光纤通信系统（）A 强度调制直接检测（IM/DD）系统B 相干光通信系统C 光孤子通信系统D 无线光通信系统19、光在光纤中传输时，引起色散的主要原因是（）A 材料色散B 波导色散C 模式色散D 以上都是20、光纤通信系统的设计中，需要考虑的主要因素有（）A 传输距离B 传输速率C 误码率D 以上都是二、填空题（每空 2 分，共 20 分）1、光纤通信是以为信息载体，以为传输媒介的通信方式。
光纤通信必考填空题、计算题及答案知识点
光纤通信必考填空题、计算题及其答案知识点一、填空题1The main constituents of an optical fiber communications link . The key sections are a transmitter consisting of a light source and its associated drive circuitry, a cable offering mechanical and environmental protection to the optical fibers contained inside, and a receiver consisting of a photodector plus amplification and signal-restoring circuitry.光纤通信链路的主要成分。
的关键部分是一个发射机包括一个光源及其相关的驱动电路，一个电缆提供机械和环境保护于光纤内部包含，和一个接收器包括一个光电探测器加放大和信号复原电路。
2Attenuation of a light signal as it propagates along a fiber is an important consideration in the design of an optical communication system, the basic attenuation mechanisms in a fiber are absorption, scattering, and radiative losses of the optical energy.因为它传播沿纤维是在光通信系统的设计中的重要考虑因素的光信号的衰减，在一个光纤中的基本衰减机制是吸收，散射，以及光学能量的辐射损失。
3Intermodal dispersion or modal delay appears only in multimode fibers. This signal-distorting mechanism is a result of each mode having a different value of the group velocity at a single frequency.模间色散或模延迟只出现在多模光纤。
光纤通信试题及答案
光纤通信试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？A. 铜线B. 玻璃纤维C. 塑料D. 无线电波答案：B2. 下列哪个是光纤通信的优点？A. 传输距离短B. 抗干扰能力差C. 传输容量大D. 传输速度慢答案：C3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪一项？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D4. 在光纤通信中，下列哪种光纤损耗最小？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：B5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是什么？A. 调制解调器B. 光端机C. 路由器D. 交换机答案：B二、多选题（每题3分，共15分）1. 光纤通信中，下列哪些因素会影响光纤的传输性能？A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲度D. 光纤的材质答案：A, B, C, D2. 下列哪些是光纤通信系统的主要组成部分？A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案：A, B, D3. 光纤通信中，下列哪些是光信号的调制方式？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：A, B, C4. 在光纤通信中，下列哪些是光纤的类型？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A, B, C5. 光纤通信中，下列哪些是光信号的传输特性？A. 高频带宽B. 低损耗C. 抗电磁干扰D. 传输距离远答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 光纤通信的传输介质是铜线。
（错）2. 光纤通信的传输容量比传统的铜线通信大。
（对）3. 光纤通信中，光信号的调制方式包括调时。
（错）4. 单模光纤的损耗比多模光纤大。
（错）5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是调制解调器。
（错）6. 光纤的折射率不会影响光纤的传输性能。
（错）7. 光纤通信系统的主要组成部分包括光纤和光端机。
（对）8. 光纤通信中，光信号的调制方式只有调幅。
光纤通信技术考试试题
光纤通信技术考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪个不是光纤通信的优点？（）A 通信容量大B 传输损耗小C 抗干扰能力强D 成本低2、光纤的主要成分是（）A 铜B 铝C 石英D 塑料3、光在光纤中传输时，其模式数量与（）有关。
A 光纤芯径B 光纤长度C 光的波长D 光纤折射率4、以下哪种光纤适用于长距离通信？（）A 多模光纤B 单模光纤C 塑料光纤D 渐变型光纤5、光纤通信系统中，用于将光信号转换为电信号的器件是（）A 光源B 光检测器C 光放大器D 光耦合器6、以下哪种光源在光纤通信中应用最广泛？（）A 发光二极管B 半导体激光器C 固体激光器D 气体激光器7、光放大器的作用是（）A 产生光信号B 增强光信号C 转换光信号D 分配光信号8、以下哪种光放大器的增益带宽最宽？（）A 半导体光放大器B 掺铒光纤放大器C 拉曼光纤放大器D 布里渊光纤放大器9、光纤通信系统的工作波长通常在（）附近。
A 850nmB 1310nmC 1550nmD 1800nm10、以下哪种复用技术可以在一根光纤中同时传输多个波长的光信号？（）A 时分复用B 波分复用C 频分复用D 码分复用二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光纤通信是以______为载体，以______为传输媒介的通信方式。
2、光纤的结构包括______、＿_____和______。
3、按照折射率分布情况，光纤可分为______光纤和______光纤。
4、光在光纤中传播会产生______、＿_____和______等损耗。
5、常见的光检测器有______和______。
6、光纤通信系统的基本组成包括______、＿_____和______。
7、光源的调制方式有______调制和______调制。
8、波分复用系统的关键器件有______和______。
9、光纤通信中的色散包括______色散、＿_____色散和______色散。
光纤通信考试题库——附答案
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1.3μm B．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μm D．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．10-5 C．10-4 D．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．2.048 Mb/s，HDB3 B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI 16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。
光纤考试题及答案
光纤考试题及答案一、单选题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是（）。
A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括（）。
A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D3. 光纤的折射率分布特性中，阶跃型光纤的折射率分布是（）。
A. 均匀的B. 线性的C. 抛物线的D. 阶跃的答案：D4. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率（）。
A. 相同B. 低C. 高D. 无法确定答案：C5. 光纤通信中，光纤的损耗主要由（）引起。
A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 以上都是答案：D二、多选题1. 光纤通信的优点包括（）。
A. 传输容量大B. 抗电磁干扰能力强C. 保密性好D. 传输距离短答案：ABC2. 光纤的类型按折射率分布特性可以分为（）。
A. 阶跃型光纤B. 梯度型光纤C. 多模光纤D. 单模光纤答案：AB3. 光纤的损耗因素包括（）。
A. 散射损耗B. 吸收损耗C. 弯曲损耗D. 连接损耗答案：ABCD4. 光纤通信系统中，常用的光源包括（）。
A. 发光二极管(LED)B. 激光二极管(LD)C. 光纤放大器D. 光电探测器答案：AB三、判断题1. 光纤通信中，多模光纤的带宽比单模光纤的带宽大。
（）答案：×（单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大）2. 光纤的损耗随着波长的增加而增加。
（）答案：×（光纤的损耗随着波长的增加而减少）3. 光纤通信中，光纤的折射率越高，光的传播速度越快。
（）答案：×（光纤的折射率越高，光的传播速度越慢）四、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。
答案：光纤通信是利用光作为载波，通过光纤传输信息的一种通信方式。
在发送端，电信号经过电光转换器转换成光信号，然后通过光纤传输到接收端。
在接收端，光信号经过光电转换器转换成电信号，最后还原成原始信息。
2. 光纤通信有哪些主要优点？答案：光纤通信的主要优点包括：1) 传输容量大，可实现高速数据传输；2) 抗电磁干扰能力强，适用于电磁环境复杂的场合；3) 保密性好，难以被窃听；4) 传输距离远，适合长距离通信；5) 抗腐蚀、抗潮湿，适用于恶劣环境；6) 体积小、重量轻，便于敷设和维护。
光纤通信复习资料必看3
光纤通信延长中继距离入纤功率灵敏度五、计算题1．弱导波阶跃型光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5, n2=1.48, 试计算：光纤的数值孔径。
2．上题中，若纤芯半径a=6μm, λ0=1μm, 试计算光纤中传输的模数量。
3．阶跃型光纤，若n1=1.5, λ0=1μm, 若Δ=0.018，当保证单模传输时，光纤芯径取多大？4.已知阶跃光纤的n1=1.62，n2=1.52, 试计算：（1）相对折射率Δ（2）数值孔径5.已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半径a=10μm，波长λ0=1.5μm, 试计算：（1）数值孔径NA （2）归一化频率（3）入射光线的激励角范围6. 已知均匀光纤的n1=1.51，Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm, 当纤芯半径a=25μm，此光纤中传输的导模数是多少？若要实现单模传输，纤芯半径应为多少？7. 已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.5%，λ0=1.3μm, 若光纤中的导模数量N=2，试问至少纤芯半径为多大？8．已知光功率为2.4mw，光波频率为1015Hz,求单位时间传播的光子数。
9．某光纤通信系统，其发送光功率为-4dBm，光接收机灵敏度为-40dBm，设备富余度为6 dB，光缆富余度为0.1dB/km，光纤接头损耗为0.2dB/km，且不考虑色散的影响，求当无光缆配线架时，如果希望最长中继距离为60 km，此时的光缆的衰减系数为多大？10．有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其It<50mA，标称波长为1310nm，光谱宽度为2nm，发送光功率为-2.3dBm, 接收灵敏度为-38dBm, 动态范围≥20dB。
采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km, 接头损耗为0.1dB/km，光连接器衰减为1dB，光纤色散系数≤2.0ps/nm·km, 光纤富余度为0.1dB/km。
若考虑1dB色散代价（ε取0.115），5dB 设备富余度，试计算在系统设计时，最大中继距离为多少？11、若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总体要求如下：系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值电流小于50mA，激光器工作于1550nm.光脉冲谱线宽度Δλmax≤1.8nm。
光纤通信计算题
0.3lg2W W lg 1010)(lg 1010)(lg 10)(D 40101.0lg 101.010)(lg 10)(S 4min 3min 33min 3min ==-=-==⇒==----注：）（）（动态范围：如：灵密度：、灵密度和动态范围p p W p W p dBm dBm S vW P W P dBm man manr rGHz GHz B c 49.0)109.0411(4110.9ns ns 1038 1.71%1.4871058LN 5Km 1.71%1.487N )2(382321GI 1=⨯=∆==⨯⨯⨯⨯⨯=∆=∆=∆=ττ））（（解：？，求展宽了多少和带宽一个光脉冲传输了的多模渐变型光纤，，、对于km km km nm km km nm M L A A M P A A P P m dB km dB dBm c f S f E d CR CT R T 16.85)76(..........95)06.005.02.0314.02)2.31(3(L 505164)06.005.035.0314.02)2.31(3(L 0131/L )0.2dB/km (1550nm )0.35dB/km (1310n 30.4dB 3dB 0.06dB/km ,/0.05,31.2-4-ST M )1(3-=++--⨯---==++--⨯---=++-----=光纤通信系统对于光纤通信系统对于可得解：由公式：的中继距离？为衰减系数和衰减系数为作波长为，求工，平均发光功率为，活动连接器为度为，设备富余线路富余度为接头损耗为灵敏度为光纤通信系统，接收机、一个、中断距离的计算：MHz GHz B ns ns n NA c L c NA n d P L P L p e p L p p dzL 04.11004.1108.4234114118.423)487.12103275.0105(2)()(L 5Km 487.1,275.0NA )1(2)0()(lg 10L L P )0()0()(dp 133823122GI 1=⨯=⨯=∆==⨯⨯⨯⨯⨯==∆=∆==-==⇒-=--ττααα解：？，求展宽了多少和带宽一个光脉冲传输了的多模阶跃光纤，对于、、色散计算：衰减系数：处光功率）为（为输入端光功率，，衰减规律：、衰减的计算：km )34.93(4.15L 16km )35.373(5.61L 4)km 246(1493.4L 1103154.0L 16,4,1km 3.5ps/nm D 1310nm ,nm )388.0(2.3554-MLM )2(3max 6max 3dB =-=-=-∆⨯=---∙=∆系统系统系统得解：由离。
自考光纤通信试题及答案
自考光纤通信试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光信号传输的介质是：A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括：A. 振幅调制B. 频率调制C. 相位调制D. 脉冲编码调制答案：D3. 光纤通信系统中，用于放大光信号的设备是：A. 光放大器B. 光调制器C. 光滤波器D. 光分路器答案：A4. 下列哪个参数不是光纤的特性参数？A. 模场直径B. 色散C. 衰减D. 带宽答案：D5. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率高：A. 相等B. 略高C. 略低D. 明显高答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的损耗主要由________和________引起。
答案：材料吸收、散射2. 光纤通信系统中，________光纤能够限制光信号在光纤内部传播，减少光信号的损耗。
答案：单模3. 光纤通信中，________是指光信号在光纤中传播时，不同波长的光信号传播速度的差异。
答案：色散4. 在光纤通信系统中，________是一种用于连接不同光纤段的设备，以实现光纤的连续传输。
答案：光纤连接器5. 光纤通信中，________是指光纤中光信号的强度随着距离的增加而逐渐减弱的现象。
答案：衰减三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述光纤通信的优点。
答案：光纤通信的优点包括传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强、保密性好、体积小重量轻、能耗低。
2. 光纤通信中，色散对信号传输有什么影响？答案：色散会导致光信号在光纤中传播时波形展宽，从而影响信号的传输质量和传输距离，严重时可能导致误码率增加。
四、计算题（每题5分，共10分）1. 已知光纤的衰减系数为0.5dB/km，求光纤在10km处的衰减值。
答案：衰减值= 0.5dB/km × 10km = 5dB2. 已知光纤的色散参数为17ps/(nm·km)，波长为1550nm，求光纤在100km处的色散值。
光纤通信新增计算题
解：==、光接收机的灵敏度是指在满足给定误码率或信噪比条件下，接收机接受微弱信，则其灵敏度为。
解：该处必须注意单位，的单位是出错，依据公式3、光接收机的动态范围D是指在保证系统误码率指标要求下，接收机的最低光功率和最大允许光功率之比，现知和分别是10W和100W，则其动态范围D为。
解：，注意单位！4、一阶跃折射率光纤，已知纤芯和包层的折射率分别是：,,现仅考虑模式色散，则：（1）每1km长度的脉冲宽度。
（2）假设输入光脉冲的宽度T与模式色散产生的展宽相比可以忽略不计，在以上情况下计算可传输光脉冲的最大比特率。
解，则(2)与模式色散产生的展宽相比可以忽略不计，则最大比特率为5解：1、已知纤芯和包层的折射率分别是：,,求：（1临界入射角；（2临界传播角；（3（4最大接收角（5）是否能得知相对折射率差的大小？相对折射率差和光纤与光源之间的耦合效率有何关系？实际光纤对有什么要求？解：（1）临界入射角。
（2）==。
（3）(4)(5)数值孔径NA在实际计算时还有另外的计算公式为：则：。
一般而言，相对折射率差大一些，光纤与光源之间的耦合效率就高一些，但是要过大。
2、已知某光纤参数如下：,纤芯折射率为。
试问：（1的和模？说明理由。
（2要使和解：）由方程，而模的归一化截止频率，显然的和模。
（2）对于和模，其截止波长为即入射光波长应小于时，才能传播。
3、模的截止频率和若干模的截止频率如表1和表2。
试问：（1）当光波长分别为，，时，光纤中能传输哪些导波模？（2）从（1）中能看出波长与归一化频率、可传输的模式数量有何关系？可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？（3）归一化频率的值一般还决定了包层传输的功率占总功率的比例，对于上例光波长为而言，若假设总功率为1000dBm，则包层传输的功率为多少？表1若干模的截止频率截止频率若干8.417 11.620 14.79截止频率化截止频率相比较，凡是满足条件的模式都可以在光纤中传输。
光纤通信试题及答案
光纤通信试题及答案一、选择题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是？A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 卫星答案：B2. 下列哪项不是光纤通信的优点？A. 带宽大B. 抗干扰能力强C. 传输距离短D. 保密性好答案：C3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪项？A. 强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 振幅调制答案：D二、填空题1. 光纤通信的基本原理是利用_________传输光信号。
答案：光纤2. 光纤通信系统中，光信号的接收端设备通常称为_________。
答案：光接收机3. 光纤通信中，常用的光纤类型有单模光纤和_________。
答案：多模光纤三、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。
答案：光纤通信的基本原理是利用光纤作为传输介质，通过激光器等光源产生光信号，然后通过光纤传输到接收端，接收端的光接收机将光信号转换为电信号，再经过解调等处理，还原成原始信息。
2. 光纤通信相比其他通信方式有哪些优势？答案：光纤通信相比其他通信方式具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、信号损耗小、保密性好等优势。
四、计算题1. 假设光纤通信系统中，光信号的传输速率为10Gbps，光纤的损耗为0.3dB/km，求在100km距离上的信号损耗。
答案：根据损耗公式，损耗(dB) = 损耗系数(dB/km) × 距离(km)，所以信号损耗= 0.3dB/km × 100km = 30dB。
五、论述题1. 论述光纤通信在现代通信网络中的应用及其重要性。
答案：光纤通信在现代通信网络中扮演着极其重要的角色。
由于其高带宽、长距离传输能力以及抗干扰性等特点，光纤通信已成为长距离数据传输、宽带接入、数据中心互联等场景的首选技术。
随着互联网和大数据的快速发展，光纤通信的需求日益增长，其在保障信息传输的高效性、稳定性和安全性方面发挥着不可替代的作用。
《光纤通信》试题计算分析题练习
《光纤通信》试题计算分析题练习要自信，绝对的自信，无条件的自信，时刻自信，即使在错的时候！！！《光纤通信》计算、综合、分析练习公布精选精炼+课后精讲（QQ在线讲解）张延锋2014/8/1忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！计算、综合、分析题练习1. 一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差??1%，工作波长为1310nm，试计算：(1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？(2) 若取芯径a?5?m，求其数值孔径及其模式数。
2. 设PIN光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps。
问：(1) 计算该检测器的3dB带宽；(2) 计算在1.3um和1.55um波长时的响应度，并说明为什么在1.55um处光电二极管比较灵敏。
3.已知阶跃型光纤的n1=1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31μm光纤中的导模M=2求：(1) 光纤的数值孔径NA。
(2分)(2) 全反射临界角θc。
(3分)(3) 光纤的纤芯半径a。
(5分)4. 一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收。
(1) 计算该器件的量子效率；(2) 设在1.31um波段接收功率是10－7W，计算平均输出光生电流。
(3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc（超过此波长光电二极管将不工作）。
5. 某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100μm，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。
（1）计算该光纤的V参数；（2）估算在该光纤内传输的模式数量；（3）计算该光纤的数值孔径；（4）计算该光纤单模工作的波长。
6. 有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300?m，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。
(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3)若此激光器的中心波长λ=1310nm，与此相应的纵模序数。
《光纤通信》试题计算分析题练习
《光纤通信》试题计算分析题练习[键入公司名称][键入文档标题] [键入文档副标题]Administrator2014/8/1忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！计算、综合、分析题练习1. 一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n 1=1.5，相对折射率差%1=∆，工作波长为1310nm ，试计算：(1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？(2) 若取芯径m 5a μ=，求其数值孔径及其模式数。
2. 设PIN 光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps 。
问：(1) 计算该检测器的3dB 带宽；(2) 计算在1.3um 和1.55um 波长时的响应度，并说明为什么在1.55um 处光电二极管比较灵敏。
3.已知阶跃型光纤的n 1=1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31μm 光纤中的导模M=2求：(1) 光纤的数值孔径NA 。
(2分)(2) 全反射临界角θc 。
(3分)(3) 光纤的纤芯半径a 。
(5分)4.一个GaAsPIN 光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收。
(1) 计算该器件的量子效率；(2) 设在1.31um 波段接收功率是10－7W ，计算平均输出光生电流。
(3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc （超过此波长光电二极管将不工作）。
5. 某SI 型光纤，光纤的芯径d=2a 为100μm ，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm 。
（1）计算该光纤的V 参数；（2）估算在该光纤内传输的模式数量；（3）计算该光纤的数值孔径；（4）计算该光纤单模工作的波长。
6. 有一GaAlAs 半导体激光器，其谐振腔长为300m μ，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。
(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3)若此激光器的中心波长λ=1310nm ，与此相应的纵模序数。
《光纤通信网络（第2版）》习题及题解
1《光纤通信网络（第2版）》习题及题解3-16 从SDH 的帧结构计算STM-1和STM-64每秒传送的比特速率 解：对于STM-1（N = 1），每秒传送的比特速率为8 比持/字节 ⨯ 9 ⨯ 270字节/帧 ⨯ 8 000帧/秒 = 155.52 Mb/s对于STM-64（N = 6 4），每秒传送速率为 8 ⨯ 9 ⨯ 270 ⨯ 64 ⨯ 8 000 = 9953.28 Mb/sSDH 各等级信号的标准速率如附录F 所示。
4-1 mW 和dBm 换算一个LED 的发射功率是3 mW ，如用dBm 表示是多少？经过20 dB 损耗的光纤传输后还有多少光功率？解：LED 的输出功率用式（B.1）计算为dBm = 10 log P = 10 log 3 ≈ 4.77 dBm或者从附录D 中查表也可以近似得到。
经过20 dB 损耗的光纤传输后，还有4.77 - 20 = -15.23 dBm 的光功率。
4-2 光纤衰减注入单模光纤的LD 功率为1 mW ，在光纤输出端光电探测器要求的最小光功率是10 nW ，在1.3 μm 波段工作，光纤衰减系数是0.4 dB/km ，请问无需中继器的最大光纤长度是多少？ 解：由式（4.1.3）可得3in9dB out111010lg 10lg 125 km 0.41010PL P α--⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭4-3 计算单模光纤脉冲展宽考虑波长1 550 nm 处，用群速度色散17 ps/nm ⋅km 的标准单模光纤传输10 Gb/s 的信号，计算经100 km 传输后的脉冲展宽。
如果改用色散值为3.5 ps/nm ⋅km 的色散移位单模光纤传输，脉冲展宽又是多少？ 解：对于10 Gb/s 的信号，其脉冲宽度为τ = 100 ps ，光谱带宽近似为∆f = 1/τ = 10 GHz ，对应的波长带宽由附录式（F.4）得到nm 08.01031010101.5589262=⨯⨯⨯=∆=∆-）（ c f λλ 利用式（4.1.6）可以得到标准单模光纤的脉冲展宽为ps 13608.010100173cd =⨯⨯⨯=∆=∆λτDL色散移位单模光纤的脉冲展宽为2ps 2808.0101003.53cd =⨯⨯⨯=∆=∆λτDL4-4 计算单模光纤带宽计算例4-3的标准单模光纤段和色散移位光纤段的带宽。
光纤通信典型计算题
计算题1．一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n=1.5,相对折射率差Δ=0.01，光纤长L=1km ，纤芯半径a=25μm 。
LP 01，LP 02模的归一化截止频率分别为0和3.832。
求：（1）光纤的数值孔径；（2）子午光线的最大时延差；（3）若入射光波长λ=0.85μm ，问该光纤能否实现单模传输，若不能，则光纤中传输的模式数量为多少？a 为多少时，该光纤可以实现单模传输。
（4）若该光纤分别与面发光二极管，半导体激光器（︒=︒=⊥30,10//θθ）耦合，求直接耦合效率。
（5）计算LP 01，LP 02模的截止波长。
解：（1）212.001.025.121=⨯=∆=n NA（2）km s c n /10510301.05.1851-⨯=⨯⨯=∆≈∆τ （3）405.22.391085.001.025.1102514.3222661〉=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=--λπan V 不能实现单模传输 7682.39212122=⨯==V M 要实现单模传输须 m a an μλπ53.102.05.114.3285.0405.2405.2221=⨯⨯⨯〈〈∆则 （4）与面发光二极管的耦合效率%5.4)(2==NA η与激光器的耦合效率%31120)(//2==⊥θθηNA （5）LP 01模的截止波长∞=∆=2210101a n V LP c LP c πλ LP 02模的截止波长∆=2210202a n V LP c LP πλ因为V c 02LP =3.832 m LP c μλ69.801.02832.35.1102514.32602=⨯⨯⨯⨯⨯=- 2.某阶跃折射率光纤，其芯区折射率n 1=1.46，芯半径a=4.5μm ，相对折射率差Δ=0.25%。
计算其截止波长c λ并判断当工作波长分别为1.31μm 和0.85μm 时该光纤是单模还是多模工作？解：阶跃折射率光纤归一化截止频率V c =2.405，由211)2(2∆=λπan V 得其截止波长()m V an c c μπλ21.1%)25.02(405.246.15.414.322221211=⨯⨯⨯⨯=∆= 光纤是否单模工作，要由归一化频率同工作波长来决定。
光纤通信试题库及答案
光纤通信试题库及答案试题1一、填空(每空1分，共20分)1、光纤传输窗口的三个低损耗窗口是__________、_____________和_____________。
2、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：_____________、_______________、____________;产生激光的主要过程是：___________________________________________。
3、石英玻璃的n=1.458，则光在石英玻璃中的传播速度是____________________m/s。
4、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的____________，用__________来表示。
5、分析光纤传输特性的理论有___________________理论，_________________理论两种。
6、光源的作用______________变换为______________;光检测器的作用是将_____________转换为______________。
7、光纤通信系统中所用到的器件可以分为有源器件和________________。
8、对光信号实现分路、和路、插入和分配的无源器件叫_______________________________。
9、SDH网有一套标准化的信息等级结构称为_____________________。
10、某数字光接收机的灵敏度为100uW，其dBm值为_______________________二、选择(每题2分，共10分)1、光纤通信指的`是( )以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;以光波做载波、以光纤为传输媒介的通信方式;以光波做载波、以电缆为传输媒介的通信方式;以激光做载波、以导线为传输媒介的通信方式;2、光检测器的发光机理是( )受激吸收B、自发吸收C、自发辐射D、受激辐射3、下列色散不存在于单模光纤中的色散类型是( )材料色散B、波导色散C、多模色散D、偏振色散4、一个光纤放大器，其输入光功率为10mW，输出光功率为100mW，则其增益为( )A、10dBB、20dBC、30dBD、40dB5、EDFA在做光中继器使用时，其主要作用是( )使光信号放大并再生B、使光信号再生C、使光信号放大D、使光信号的噪声降低三、简答(每题8分，共32分)1 直接检测的数字光接收机由哪几个部分组成?简述各组成部分的功能。
光纤通信计算题
（ 2 ）若要求系统允许的最大接收功率为－ 10 dBm ，则光接收机的动态范 围至少应取多少？
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若要实现单模传输，则纤芯半径应如何选择?
02 返回主目录
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CONTENTS
01 02 03 04
阶跃型光纤中，已知纤芯折射率 n 1 =1.51 ， n 2 ＝ 1.49 ，纤芯半径 a ＝ 4 μ m ，工作波长 λ＝ 1.31 μ m 。
求：（ 1 ）相对折射率差； ○ 光纤中传输的模式数量； ○ 每公里长度光纤的模式色散。
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已知某光纤通信系统的光纤损耗为 0.5dB/km ，全程光纤平均接头损耗为 0.1dB/km ，光源
01
入纤功率为— 5dBm ，光接收机灵敏度为 0.1 μ W ，系统富余度为 8dB ，试求最大中 继传输距离。
02Leabharlann 返回主目录复习01 已知一光纤通信系统的接收机灵敏度为-35 dBm，光纤损耗为0.34 dB/km，全程光纤平 均接头损耗为0.05 dB/km。设计要求系统富 裕度为6 dB，无中继传输距离为80 km。试问 在选用光发射机时，其平均发送功率最小应为 多少？
复习
CONTENTS
01
1.
均匀光纤，若n１＝1.5，λ０＝1.3μm，试计算：
若Δ＝0.25，为了保证单模传输，其纤芯半径应取多大？
2.
若取a＝5μm，为了保证单模传输，Δ应取多大？
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复习
CONTENTS
01 02 03
已知阶跃型光纤的n1=1.5，△=0.5％， 工作波长λ=1.3μm光纤中的导模数量 M=2。
02 返回主目录
复习
八．
43. 一光纤通信系统的光纤损耗为 0.35 dB/km ，光发射机的平均发送光 功率为 -1 dBm ，全程光纤平均接头损耗为 0.05 dB/km 。设计要求系统 富裕度为 6 dB ，无中继传输距离为
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《光纤通信》试题公布
新增加的计算题
张延锋
2013/12/10
第一章计算题
1、某种光纤的纤芯和包层的折射率分别是1.48和1.46，则其临界传播角为。
解：==
2、光接收机的灵敏度是指在满足给定误码率或信噪比条件下，接
收机接受微弱信号的能力，工程上常用最低平均光功率来描述，现若有最低平均光功率为10mW，则其灵敏度为。
解：该处必须注意单位的单位是dBm，的单位是mW，计算时要注意单位以免出错，依据公式
3、光接收机的动态范围D是指在保证系统误码率指标要求下，接收
机的最低光功率和最大允许光功率之比，现知和分别是10W和100W，则其动态范围D为。
解：，注意单位！
4、一阶跃折射率光纤，已知纤芯和包层的折射率分别是：,
,现仅考虑模式色散，则：
（1）每1km长度的脉冲宽度。
（2）假设输入光脉冲的宽度T与模式色散产生的展宽相比可以忽略不计，在以上情况下计算可传输光脉冲的最大比特率。
解：（1）光纤长度单位和光速单位分别是km和km/s，则
(2)输入光脉冲的宽度T与模式色散产生的展宽相比可以忽略不计，则最大比特率为
5、已知语音信道的带宽为3.4KHz，则接收机信噪比是S/N=30dB的信道容量是。
解：
第二章计算题
1、一阶跃折射率光纤，已知纤芯和包层的折射率分别是：,
,求：
（1）其临界入射角；
（2）其临界传播角；
（3）其数值孔径NA；
（4）其最大接收角；
（5）是否能得知相对折射率差的大小相对折射率差和光纤与光源
之间的耦合效率有何关系实际光纤对有什么要求
解：（1）临界入射角。
（2）==。
（3）
(4)
(5)数值孔径NA在实际计算时还有另外的计算公式为：
则：。
一般而言，相对折射率差大一些，光纤与光源之间的耦合效率就高一些，但是要过大的话，色散影响就越严重，实际光纤总有。
2、已知某光纤参数如下：,,纤芯折射率为。
试问：
（1）此光纤能否传输波长的和模说明理由。
（2）如要使和模能够传输，光波长应做怎样的调整
解：（1）由方程可得：
，
而和模的归一化截止频率，显然，故不能传输波长为的和模。
（2）对于和模，其截止波长为
即入射光波长应小于时，才能传播。
3、已知某光纤参数如下：,,纤芯折射率为。
若干模的截止频率和若干模的截止频率如表1和表2。
试问：
（1）当光波长分别为，，时，光纤中能传输哪些导波模
（2）从（1）中能看出波长与归一化频率、可传输的模式数量有何关系可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是
（3）归一化频率的值一般还决定了包层传输的功率占总功率的比例，对于上例光波长为而言，若假设总功率为1000dBm，
则包层传输的功率为多少
表1 若干模的截止频率
模式
截止频率
表2 若干模的截止频率
模式
截止频率
解：（1）我们先求出上述波长对应的归一化频率V，然后将它们与前述各种模式归一化截止频率相比较，凡是满足条件的模式都可以在光纤中传输。
因为，所以有：
当时，
，
此时光纤中只能传输导波模。
当时，
，
此时光纤中只能传输导波模。
当时，
，
此时光纤中只能传输导波模。
故光纤中能传输的导波模有。
（2）从（1）中可以看出，波长越短，归一化频率越高，可传输的模式数量就越多，可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是
(3) 归一化频率的值一般还决定了包层传输的功率占总功率的比例,即，对于光波长为而言，，总功率为1000dBm，则包层传输的功率为
4、已知某阶跃光纤参数如下：，纤芯折射率为，
光波长，则单模传输时光纤具有的纤芯半径。
解：注意填写时加单位。
第三章计算题
1、对于单纵模激光器，定义边模抑制比MSR为主模功率与次边
摸功率之比，它是半导体激光器频谱纯度的一种度量，若
，，则MSR为。
解：
第四章计算题
1、光检测器的响应度R表明了光检测器将光信号转化成电信号的
效率，现知光检测器的光电流，其入射光功率为
，则响应度R的大小为。
解：依定义，注意填写单位。
第五章计算题
1、当光放大器的增益比较大时，自发辐射因子,则其噪声系数
的大小为。
解：当光放大器的增益比较大时，噪声系数。
第六章计算题
1、某LAN光纤链路工作波长，链路长度，最大比特率为16Mb/s，采用线宽为20nm的LED光源，光设备的上升时间为8ns，10/100Mb/s LAN最大光缆长度如表1，用MMF（多模光纤）62.5/125的光纤。
表1 10/100Mb/s LAN最大光缆长度
50
500
求：
(1) 系统要求的上升时间。
(2) 模式色散引起的脉冲展宽，即光线模式上升时间。
(3) 色度色散引起的脉冲展宽。
(4) 求系统实际上升时间。
(5) 可以达到指定的比特率吗
(6) 如果光纤的带宽不能满足要求，你认为该如何解决
注：色度色散计算公式和。
解：（1）带宽与比特率的关系，从而得：
（2）由表可知，62.5/125光纤工作于850nm时的带宽距离积为160MHz·km，由于链路长度是2000m，故模式带宽（光电宽）为
，
转换成电带宽
则
（3）由色度色散计算公式和，可得
,故有
(4)有以上得
故系统实际上升时间
其中，光设备的上升时间为8ns是已知条件。
（5）由于系统实际上升时间小于系统所要求的上升时间，故光纤的选择满足系统设计的要求。
（6）如果光纤的带宽不能满足要求，可以将波长换为1300nm或采用LD光源。