通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为

传输介质以实现光通信的可能性。

2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。

3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越（强），光纤与光源之间的

耦合效率就越（高）。

4、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（0.85μm 、1.31μm 、

1.55μm ）。

5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（PIN光电二极管；雪崩光电二

极管）。

6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的（受激辐射）强于（受激

吸收），即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。

7、在多模光纤中，纤芯的半径越（大），可传输的导波模数量就越多。

8、光缆由缆芯、（加强元件（或加强芯））和外护层组成。

9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。

10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和（单模光纤）。

11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于（开销比特）的数量

很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对

监控和网管的要求。

12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。

13、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）。

14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。

15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。

二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，8-10：多选题）

1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。

A、光波

B、电信号

C、微波

D、卫星

2、要使光纤导光必须使（ B ）

A 、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率

C、纤芯折射率是渐变的

D、纤芯折射率是均匀的

3、（ D ）是把光信号变为电信号的器件

A、激光器

B、发光二极管

C、光源

D、光检测器

4、CCITT 于（C）年接受了SONET 概念，并重新命名为SDH。

A、1985

B、1970

C、1988

D、1990

5、SDH 传输网最基本的同步传送模块是STM-1 ，其信号速率为（ A ）kbit ／s。

A、155520

B、622080

C、2488320

D、9953280

6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（B ）nm 波段。

A、1310

B、1550

C、1510

D、850

7、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（ B ）。

A 、受激吸收B、自发辐射C、受激辐射D、自发吸收

8、光纤通信系统的是由（ABCD ）组成的。

A 、电端机B、光端机C、中继器D、光纤光缆线路

9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）；

二是控制（ D ）。

A 、微型半导体制冷器B、调制脉冲电流的幅度

C、热敏电阻

D、激光器的偏置电流

10、光纤传输特性主要有（AB ）

A、色散

B、损耗

C、模场直径 D 、截止波长

三、简答题（1、2题各6分，3题8分，共20分。）

1、什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？

由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散。（2 分）光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。（2 分）从机理上说，光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。（2 分）

2、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？

答：直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。光源直接调制的优点是简单、经济、容易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。光纤通信中光源多采用直接调制方式。（3 分）间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波的调制。间接调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能，特别适合高速率光通信系统。（3 分）

3、画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？

掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成（2 分）。采用掺铒单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大（2

分）。泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤（1分）；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性。（1 分）

4. 什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？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。（ 2 分）

四、计算分析题（1、2题各15分，3、4题各5分，共40分）

1、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

2、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。