光纤通信考试知识点
光纤通信考试知识点
第一章．概论1. 1880年，美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。
在光电话问世后光通信进展缓慢，主要原因：没有理想的光源和传输介质。
2. 1966年，高锟和霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。
1970年，光纤研制取得了重大突破，低损耗光纤研制成功和激光器研制成功。
3.光纤最低损耗的理论极限值是0.148dB/km,实际使用是0.154 dB/km.4.光纤的工作波长，也是三个损耗很小的波长窗口是0.85um ，1.31 um,1.55 um.同样光纤对不同的光损耗不同，应该选择低损耗的。
5．光纤通信的优点：1) 容许频带很宽，传输容量很大2) 损耗很小， 中继距离很长且误码率很小 3) 重量轻、 体积小 4) 抗电磁干扰性能好5) 泄漏小， 保密性能好6) 节约金属材料， 有利于资源合理使用 6. .光纤通信系统的基本组成光发射机的功能是把电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。
光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。
光接收机的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。
第二章光纤和光缆1.纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。
设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
2.实用光纤主要有三种基本类型：突变型多模光纤，渐变型多模光纤，单模光纤。
突变型多模光纤纤芯内任意两点折射率相同，渐变型多模光纤以纤芯中心为圆，小于a 的值为半径作圆，圆上所有点折射率相同。
单模光纤输出脉冲最接近于输入脉冲。
系统容量（传输速率）：单模光纤>多模光纤。
光纤通信考试重点
1.光纤结构：自内向外为：纤芯（芯层）→包层→涂覆层（被覆层）核心部分为纤芯和包层，二者共同构成介质光波导，实现光的传输，涂覆层提供机械保护2.光纤通信系统构成：光发送机，通信信道，光接收机3.光纤通信系统优点：①传输频带宽、通信容量大②传输损耗小③抗电磁干扰能力强。
④线径细、重量轻。
⑤资源丰富4.光纤分类：(1)按照折射率分布来分：①阶跃型光纤: 纤芯折和包层射率（指数）沿半径方向保持一定，在边界处呈阶梯型变化的光纤；②渐变型光纤：纤芯折射率沿着半径加大而逐渐减小，而包层折射率是均匀的。
(2)按照传输模式的多少来分:①单模光纤: 只传输单一模式, 纤芯直径较小，约为4 ~10 mm，纤芯中折射率的分布认为是均匀分布的。
由于单模光纤只传输基模，从而完全避免了模式色散，使传输带宽大大加宽。
适用于大容量、长距离的光纤通信。
主要是材料色散和波导色散。
②多模光纤: 在一定的工作波长下，可以传输多模光纤的介质波导，纤芯可以采用阶跃折射率分布，也可以采用渐变折射率分布，多模光纤的纤芯直径约为50 mm，由于模色散的存在使多模光纤的带宽变窄，但其制造、耦合、连接都比单模光纤容易。
主要是模式色散。
(3)按光纤的材料来分:①石英系光纤: 损耗低，强度和可靠性较高；②石英芯、塑料包层光纤；③多成分玻璃纤维；④塑料光纤。
5.损耗：色散导致光脉冲展宽，损耗是光信号能量损失，两者限制着光通信的传输速率和传输距离。
(1)吸收损耗:光波通过光纤材料时，有一部分光能变成热能，从而造成光功率的损失。
造成原因有很多，但都与光材料有关，有本征吸收和杂质吸收(2)散射损耗：由于光纤的材料、形状、折射指数分布等的缺陷或不均匀，使光纤中传导的光散射而产生的损耗称为散射损耗。
散射损耗包括线性散射损耗和非线形散射损耗。
线性损耗主要包括：瑞利散射和材料不均匀引起的散射;非线性散射主要包括：受激喇曼散射和受激布理渊散射等6.色散：信号在光纤中是由不同的频率成分和不同模式成分携带的，这些不同的频率成分和模式成分有不同的传播速度，从而引起色散。
光纤通信原理考试题+参考答案
光纤通信原理考试题+参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是（）。
A、光纤衰减B、光纤色散C、暗电流D、光接收机噪声正确答案：D2、常用的光纤通信短波长窗口是（）nm。
A、850B、3520C、2360D、4680正确答案：A3、光纤的连接分为（）。
A、固定连接B、熔连接C、固定连接和活动连接D、粘连接正确答案：C4、在光纤数字通信系统中，光发送机主要有输入接口，线路编码，( )、光源及其控制电路。
A、低速率B、复用器C、调制电路D、接口正确答案：C5、在激光器中，光的放大是通过（）。
A、泵浦光源来实现B、外加直流来实现C、粒子数反转分布的激活物质来实现D、光学谐振腔来实现正确答案：C6、EDFA工作波长为( )，与光纤的低损耗波段一致且其技术已比较成熟，所以得到广泛应用。
A、144nmB、130nmC、1550nmD、150nm正确答案：C7、光缆中的GH指（）。
A、设备光缆B、特殊光缆C、通信用海底光缆D、移动式光缆正确答案：C8、光纤的连接分为固定连接和（）。
A、固定B、活动连接C、熔接D、粘接正确答案：B9、光缆形式分类代号GY表示（）。
A、海底光缆B、特殊光缆C、通信用室外光缆D、室内光缆正确答案：C10、以下不是模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式是（）。
A、模拟基带直接光强调制B、光强调制C、方波频率调制D、模拟间接光强调制正确答案：C11、G.652也称为色散非位移（），可以应用于1310nm波长和1550nm波长窗口的区域。
A、光中继B、光调制C、光衰减D、单模光纤正确答案：D12、纤芯的颜色按顺序分为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、（）。
A、天蓝B、奶油白C、玫红色D、荧光色正确答案：A13、随着传输距离的增加，光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为（）的损耗。
A、木头B、塑料C、光纤D、玻璃正确答案：C14、光缆一般由缆芯、加强件、( )三大部分组成。
光纤考试重点
1.高锟奠定了现代光通信——光纤通信的基础2.现代光纤通信利用光导纤维传输光波信号的通信方式3.光纤通信的优点频带宽,传输容量很大,损耗很小，中继距离很长且误码率很小4.光纤自内向外分别为纤芯、包层和涂覆层3部分5.相对折射率差Δ＝(n1-n2)/n16.光信号在光纤中传输的必要条件n1>n27.短波长光纤0.85μm,长波长光纤1.31μm、1.55μm8.按传输激光模式的数量不同分类单模光纤,多模光纤9.数值孔径∆≈-=212221nnnNA,NA表示光纤接收和传输光的能力10.弱导波光纤：相对折射率差Δ很小时的光纤,单模光纤为0.3~0.6%11.损耗和色散是光纤最重要的传输特性12.损耗限制系统的传输距离13.色散则限制系统的传输容量14.光纤色散的定义,光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应15.光纤损耗)/(lg10kmdBPPLi=α16.损耗的机理包括吸收损耗、散射损耗、附加损耗17.为了保护光纤机械强度和传输特性，光纤要做成光缆才能实用.光缆一般由缆芯, 护层和加强件三部分组成18.有源器件: 光源、光检测器和光放大器19.无源器件: 连接器、耦合器、波分复用器、调制器、光开关和隔离器等20.激光的特点：亮度高；方向性好；单色性好；相干性好21.有源器件的物理基础是光和物质相互作用的效应。
包括三种基本过程：受激吸收,自发辐射,受激辐射22.受激辐射:光的频率、相位、偏振态和传播方向与入射光相同，称为相干光23.自发辐射:是由大量不同激发态的电子自发跃迁产生的，其频率和方向分布在一定范围内，相位和偏振态是混乱的，称为非相干光24.受激辐射与受激吸收都必须在外来光子的激发下才发生，为受激跃迁.25.吸收或辐射的光子能量都要满足波尔条件，即E2-E1=hf26.受激辐射是受激吸收的逆过程27.受激辐射过程可以使光得到放大28.若要求受激辐射大于受激吸收，当光通过这种物质时，会产生放大作用，这种物质称为激活物质（增益物质）29.粒子数的分布和正常状态的分布相反，所以称为粒子(电子)数反转分布30.粒子数反转分布状态是物质产生光放大的必要条件31.激光振荡器必须包括以下三个部分：能够产生激光的工作物质，能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源，能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔32.增益区的导带主要是电子，价带主要是空穴，结果获得粒子数反转分布33.在电子和空穴扩散过程中，导带的电子可以跃迁到价带和空穴复合，产生自发辐射光34.LD产生激光的条件:粒子数反转分布,符合谐振条件,符合阈值条件：增益≥损耗35.当I<Ith 时激光器发出的是自发辐射光,当I>Ith 时，发出的是受激辐射光，光功率随驱动电流的增加而增加36.激光器的阈值电流Ith 随温度升高而增大,外微分量子效率ηd随温度升高而减小37.LD 和LED的区别:相干光和非相干光38.中继距离受光纤损耗和色散的限制，分别称损耗限制系统、色散限制系统39.（1）设系统平均发射功率Pt=-3 dBm, 接收灵敏度Pr=-42 dBm，设备余量Me=3 dB，连接器损耗αc=0.3dB/对，光纤损耗系数αf=0.35 dB/km, 光纤余量αm=0.1 dB/km，每km光纤平均接头损耗αs=0.03 dB/km。
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。
光纤通信考试复习资料
1. 光纤通信的优点：（1）传输容量很大（2）传输损耗小，中继距离长且误码率很小（3）泄露小，保密性好（4）节省大量有色金属（5）重量轻、体积小（6）抗电磁干扰性能好2. 光纤通信系统的基本组成(单向传输)3 （1）直接调制：用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单、成本较低、容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。
（2）外调制：把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。
外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
4 光纤结构：光纤(Optical Fiber）是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。
纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。
包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。
5 光纤类型：(a) 突变型多模光纤；(b) 渐变型多模光纤；(c) 单模光纤6 数值孔径：定义临界角θc的正弦为数值孔径(NA，Numerical Aperture)NA表示光纤接收和传输光的能力，NA(或θc)越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高；纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。
7 光纤色散：色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的传播时间不同而产生的一种物理效应。
从频域上看，色散限制了传输信号的带宽(Bandwith)；从时域上看，色散引起信号脉冲的展宽(Pulse Broadening)。
色散一般包括模式色散、材料色散和波导色散。
模式色散是由于不同模式的传播时间不同而产生的，它取决于光纤的折射率分布，并和光纤材料折射率的波长特性有关。
材料色散是由于光纤的折射率随波长而改变，以及模式内部不同波长成分的光(实际光源不是纯单色光)，其传播时间不同而产生的。
这种色散取决于光纤材料折射波导色散是由于波导结构参数与波长有关而产生的，它取决于波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差。
光纤通信重点考点
典型例题STM-1光帧的结构包含哪几部分？传输速率是如何定义的？激光是通过什么产生的（C）受激辐射多模光纤：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50 m左右），适用于中容量、中距离通信。
光纤的单模工作条件为0＜V≤2.4048 多模工作条件为V＞2.4048 2. 单模光纤：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适用于大容量、长距离通信。
受激吸收：在外来入射光的作用下，处在低能级上的电子可以吸收入射光子的能量而跃迁到高能级上。
数值孔径: 入射到光纤端面的光线并不能全部被光纤所传输，只是在光纤端面临界入射角范围内的入射光可以在光纤内传输，取这个角度的正弦值称为数值孔径。
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.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.155520B.622080C.2488320D.9953280ITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
A、1985B、1970C、1988D、19906.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。
A.1310B.1550C.1510D.8507.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.光纤通信指的是（B ）A .以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式B .以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式C .以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式9.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n210.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11.光纤单模传输条件，归一化频率V应满足（B ）A.V>2.405B. V<2.405C.V>3.832D.V<3.83212.光纤包层需要满足的基本要求是( A )A.为了产生全反射，包层折射率必须比纤芯低B. 包层不能透光，防止光的泄漏C.必须是塑料，使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低13.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14.STM-64信号的码速率为( D )A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 15.数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。
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。
光纤通信基础考试题(附答案)
光纤通信基础考试题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.110kV及以上光传输成环率指标属()类指标。
A、通信运行B、通信管理C、通信服务能力D、通信规模正确答案：C2.电力安全事故，是指电力生产或者电网运行过程中发生的影响电力系统()或者影响电力正常供应的事故。
A、可靠运行B、经济运行C、安全稳定运行D、环保运行正确答案：C3.电力二次系统包括自动化、()、安全自动、继电保护。
A、通信B、调度C、方式D、输电正确答案：A4.通信设备发生故障，运行维护单位应立即向()汇报。
A、领导B、网调C、本级通信调度D、省中调正确答案：C5.设备风险分为几个级别？A、3B、4C、6D、5正确答案：C6.整个电力二次系统原则上分为两个安全大区()。
A、生产控制大区、生产应用大区B、实时控制大区、信息管理大区C、实时控制大区、生产管理大区D、生产控制大区、管理信息大区正确答案：D7.通信管理类指标是指用以反映通信运行管理及()管理的情况，包括检修计划完成情况、机构和人员、科技等方面的统计指标。
A、设备B、专业C、业务D、网络正确答案：B8.进行光纤线路损耗测量和光纤背向散射信号曲线测量，抽检数量不少于光纤芯数()。
A、75%B、50%C、25%D、100%正确答案：C9.通信故障处理完毕，当值通信调度员可要求运行维护单位提交书面故障处理报告，运行维护单位必须在几个工作日内提交。
A、3B、4C、2D、5正确答案：A10.装设接地线()，且必须接触良好。
拆接地线的顺序与此相反。
A、必须先接导体端，后接接地端B、必须先接接地端，后接导体端C、导体端、接地端同时接D、上述两种方式均可正确答案：B11.月检修计划完成率指标属()类指标。
A、通信管理B、通信服务能力C、通信运行D、通信规模正确答案：A12.IP地址采用4分组，每组()位，用4个字节来表示A、16B、8C、4D、32正确答案：B13.发生二级事件，由()组织调查组进行调查。
光纤通信复习 资 料
复习资料1、光纤通信是以为载频，以为传输介质的通信方式。
2、光缆大体上都是由缆芯，和三部分组成。
3、光波分复用传输系统有双纤单向传输和两种结构形式4、LED光源主要用于低速，短距离光波系统的情况，而，中采用LD光源。
5、1966年，英籍华人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。
6、光纤的和是限制光纤通信线路中继距离的主要因素7、数值孔径（NA）越大，光纤接受光纤的能力就越，光纤与光源之间的耦合效率就越。
8、LED的基本结构可分为两类，即面发光LED 和。
9、光发送机的作用是将转为，并将生成的信号注入。
10、LD是一种阈值器件，它通过受激辐射发光，具有输出功率大，输出光发散角 ,与单模光纤耦合效率，辐射光谱线窄的特点。
11、光波分复用传输系统有双纤单向传输和两种结构形式12、普通单模光纤G.652的零色散波长是，色散位移光纤G.653的零色散波长是。
13、准同步数字体系有两种制式，一种是以 Mb/s为基群的T系列（日美采用）；另一种是 Mb/s为基群的E系列（中国、欧洲采用）14、光纤通信的最低通信窗口波长是，零色散波长是。
15、允许单模传输的最小波长称为。
16、在一根光纤中同时传输多个不同波长的光载波信号称为复用。
17、温度升高时，LED光源线宽，峰值波长向方向移动。
18、对光检测器的基本要求是高的，低的和快的。
19、光纤的基本特性参数是和色散，其单位分别是dB/Km和。
20、在光通信发展史上，小型光源和两个难题的解决，开创了光通信的时代。
21、确定接收机性能的一个重要参数是接收机灵敏度，它通常定义为在接收机的条件下，所要求的最小平均接收光功率。
22、光纤通信系统一般采用0.85µm、1.31µm、三种波长窗口。
23、光纤通信用光检测器有和。
24、光波复用器件根据分光原理的不同分为、干涉滤波型和。
25、激光器工作必须离开热平衡状态，因此必须使用外部能源泵浦，以实现，这是激光器工作的先决条件。
光纤通信系统复习资料之易考知识点
光纤通信系统易考知识点一、小知识点：1.单位电子电荷量：1.62.普朗克常数：3.单模光纤采用内包层的作用：减少基模损耗得到纤芯半径较大的单模光纤4.单模光纤的色散模式色散材料色散波导色散5.根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为TEM波，二为TE波，三起TM波。
6.对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地位。
7.光纤色散的测量方法有相移法、脉冲时延法、干涉法，光纤损耗的测量方法有插入法、后向测量法。
8.激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一个是激光器的阈值电流随温度升高而增大；另一个是外微分子量效率随温度升高而减小。
9.对LD的直接调制将导致激光器动态谱线增宽，限制光纤通信系统的传输速率和容量。
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，另一个是通过光缆中附加的金属导线传输）。
11.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
12.在数字接收机中，设置均衡滤波网络的目的是消除码间干扰，减小误码率。
13.数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和动态范围。
14.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增噪声。
15.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。
16.耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。
温度对激光器的输出光功率影响主要通过阈值电流和外微分量子效应。
17.数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）。
PDH有两种基础速率，一种是以1.544Mb/s为第一级基础速率；另一种是以2.048Mb/s为第一级基础速率。
18.隔离器主要用在激光器或光放大器的后面，功能避免反射光返回到该器件致使性能变坏。
它的两个主要参数是插入损耗和隔离度。
19.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。
光纤通信考试重点
第一章一．光纤通信的优点1. 光纤的容量大2. 损耗低、中继距离长3. 抗电磁干扰能力强4. 保密性能好5. 体积小，重量轻6. 节省有色金属和原材料二．光纤通信的缺点1.光纤通信的缺点。
1. 抗拉强度低2. 光纤连接困难3. 光纤怕水四．光发射机的作用不论是数字信号，还是模拟信号，将输入的电信号转换成光信号；将转换后的光信号用尽可能高的效率耦合进入光纤。
光发射机由输入接口、光源、驱动电路、监控电路、控制电路等构成，其核心是光源。
五．光纤的作用尽可能少的失真，尽可能小的衰减，将光信号传递到接收端----光接收机六．光接收机的作用•将光发射机送出来的光信号转换（还原）成为电信号由V2=u2+w2得到单模传输条件为第二章一．光纤传输特性产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散，损耗和色散是光纤最重要的传输特性：色散限制系统的传输容量，损耗限制系统的传输距离1.色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分（模式，频率等）的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。
2.色散的种类：模式色散，材料色散，波导色散3.光纤色散产生的原因及对光纤传输系统的影响：由光纤中传输的光信号的不同成分的传播时间不同而产生的。
在时域和频域的表示方法不同：从频域上看，色散限制带宽(Bandwith)，用3 dB光带宽f3dB表示；从时域上看，色散产生脉冲展宽(Pulse broadening)，脉冲展宽Δτ表示。
3.光纤损耗损耗的存在———光信号幅度减小————限制系统的传输距离 。
在最一般的条件下，在光纤内传输的光功率P 随距离z 的变化，可以用下式表示α是损耗系数4.损耗的机理包括吸收损耗和散射损耗两部分 吸收损耗 是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。
散射损耗 主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利(Rayleigh )散射和由光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。
瑞利散射损耗是光纤的固有损耗，它决定着光纤损耗的最低理论极限。
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。
光纤通信期末考试资料-书本整理
★★第一章★★★光纤通信：是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
★光纤通信工作在什么区，其波长和频率：目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤。
它是工作在近红外区，波长为0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。
★光纤通信的主要优点：1 通信容量大；2 中继距离远；3 抗电磁干扰能力强，无串话；4 光纤细，光缆轻；5 资源丰富，节约有色金属和能源。
光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。
因而经济效益非常显著。
★光纤通信系统：光发送设备、光接收设备、光传输设备。
1 光发送设备：主要有驱动器和光源，其作用试吧店端机输入的信号对光源进行调制，使光源产生出与电信号相对应的光信号进入光纤。
2 光接收设备：主要有光检测器和光放大器，3 光传输设备：短距离的是电缆，长距离时要加中继器。
4 中继器：由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器和光源等组成。
作用是将光信号变成电信号。
★★第二章★★★光与物质的作用实质上就是光与原子的相互作用，这种相互作用有三种主要过程：自发辐射、受激辐射、受激吸收。
自发辐射：该过程与外界作用无关，各个原子的辐射是自发地、独立地进行，彼此毫无关联。
（LED）受激辐射：在受激辐射中，通过一个光子的作用，可以得到两个特征完全相同的光子，如果这两个光子再引起其他原子产生受激辐射，就可以得到四个特征完全相同的光子，…，如此进行下去，将形成“雪崩”反应。
（LD）受激吸收：该过程对外来光有严格的频率选择性。
★形成粒子反转的条件：首先要有能实现粒子数反转分布的物质，也就是激光器的工作物质，它具有对光信号放大的能力；其次，要实现粒子数反转，还必须从外界输入能量，使工作物质中有尽可能多的粒子吸收能量后从低能级跃迁到高能级上去。
这一过程也称为激励。
当激励强度足够大时，便可在一堆激光能级之间实现粒子数反转。
★★第三章★★★通信光纤的纤芯通常是折射率为n1的高纯度SiO2，并有少量掺杂剂，以提高折射率。
光纤通信复习要点
光纤通信复习要点第⼀章1.光纤通信的定义光纤通信是采⽤光波作为信息载体，并采⽤光导纤维作为传输介质的⼀种通信⽅式。
2.光纤通信的优点频带宽，通信容量⼤；损耗低，中继距离长；抗电磁⼲扰；⽆串⾳⼲扰，保密性好；光纤线径细、重量轻、柔软；原材料资源丰富，可节约⾦属材料；耐腐蚀，寿命长。
3.光纤通信的缺点光纤质地脆、机械强度低；需要⽐较好的切割及连接技术；分路、耦合⽐较⿇烦；弯曲半径不宜太⼩。
第⼆章1.光纤的基本结构：折射率较⾼的芯区、折射率较低的包层、表⾯涂敷层。
2.光纤的分类按传播模式分类：单模光纤尺⼨：光纤的纤芯直径尺⼨扩展到⼏个波长（通常是8～12个波长），并且使纤芯包层折射率差很⼩，只允许传输⼀个基模的光纤。
纤芯直径2a=8～10µm(⽆实际意义)，包层直径2b=125µm 。
优点：带宽极宽、衰减⼩。
应⽤：适⽤于⼤容量的光纤通信。
多模光纤尺⼨：远⼤于光波波长，能传输多个模式的光纤。
纤芯直径2a=50µm，包层直径2b=125µm 。
优点：制造简单、接续容易。
缺点：存在模式⾊散，带宽窄。
应⽤：适应于较⼩容量的光纤通信。
3.光纤的传输特性：损耗特性、⾊散特性、⾮线性效应。
第三章简单题：1.半导体发光的机理：半导体材料具有能带结构⽽不是能级结构。
半导体材料的能带分为导带、价带与禁带。
电⼦从⾼能级范围的导带跃迁到低能级范围的价带，会释放光⼦⽽发光。
2.⾃发辐射由于位于⾼能级E2的原⼦是不稳定的，将⾃发地向低能级跃迁，并释放出能量为h ν = E1 - E2的光⼦，这种辐射称为⾃发辐射。
各个处于⾼能级的粒⼦都是⾃发的、独⽴地进⾏跃迁，其辐射光⼦的频率不同，所以⾃发辐射的频率范围很宽。
⾃发辐射产⽣⾮相⼲光。
3.受激辐射若原⼦原来处于⾼能级E2上，被能量为hv的光⼦激发，将向E1能级跃迁，并产⽣能量为hv的光⼦。
两者同频，同相，同偏振，为相⼲光。
这⼀辐射过程称为受激辐射。
光纤通信 知识要点 考试重点
1.LPmn：表示线极化波在弱波导光纤中的模式，LPmn是标量模。
m：该模式的场分量沿光纤圆周方向的最大值有几对。
n：该模式的场分量沿光纤直径方向的最大值有几对。
2.色散定义：光纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分构成的，它们有不同的传播速度，将会引起脉冲波形的形状发生变化。
也可以从波形在时间上展宽的角度理解，就是光脉冲在光纤中传输，随着传输距离的加大，脉冲波形在时间上发生了展宽。
分类①模式色散②色度色散⑴材料⑵波导③偏振膜色散3.单模光纤：G.652—G.657①非色散位移单模光纤（G.652）准单模光纤SMF性能特点：在1310nm波长零色散；1550nm衰减系数最小，为0.17~0.25，典型值0.20 dB/km，但色系数最大，一般为17~20ps/nm×km。
②色散位移单模光纤（G.653）DSF⑴性能特点：通过改变结构参数、折射率分布形状加大波导色散，将1310nm附近零色散点移到1550nm，使低损耗和零色散窗口重合。
⑵应用：长距离高速率的单信道通信系统。
WDM一般不适用。
③截止波长位移单模光纤（G.654）⑴性能特点：1310nm附近零色散，截止波长移至较长波长。
光纤在1550nm损耗极小，最佳工作范围在1500~1600nm。
抗弯曲性好。
⑵应用：无中继海底光纤通信系统。
④非零色散位移单模光纤（G.655）⑴性能特点：通过改变折射率，使光纤在1550nm色散不为零。
且在1530~1565nm波段具有小色散，为1~6ps/nm×km。
⑵应用适应波分复用（WDM）传输系统设计和制造新型光纤。
4.双折射①理论上单模光纤中只传输一个基模，但实际上，在单模光纤中有两个模式，即横向电场沿x方向极化和沿y方向极化的两个模式。
它们的极化方向互相垂直，这两种模式分别表示为LP x01和LP y01。
在理想的轴对称的光纤中，这两个模式有相同的传输相位常数β，它们是相互简并的。
光纤技术基础知识单选题100道及答案解析
光纤技术基础知识单选题100道及答案解析1. 光纤通信中，使用的光波波长通常在（）A. 0.85μm 附近B. 1.31μm 附近C. 1.55μm 附近D. 以上都是答案：D解析：光纤通信中常用的光波波长有0.85μm、1.31μm 和 1.55μm 附近。
2. 光纤的主要成分是（）A. 铜B. 玻璃C. 石英D. 塑料答案：C解析：光纤通常是以石英为主要成分制成的。
3. 以下哪种不是光纤的分类（）A. 单模光纤B. 双模光纤C. 多模光纤D. 塑料光纤答案：B解析：光纤分为单模光纤和多模光纤，没有双模光纤的分类。
4. 单模光纤的特点是（）A. 传输距离短B. 带宽小C. 适用于短距离通信D. 芯径小答案：D解析：单模光纤芯径小，传输距离长，带宽大，适用于长距离、高速率通信。
5. 多模光纤的纤芯直径一般为（）A. 50μmB. 62.5μmC. 9μmD. 10μm答案：B解析：多模光纤的纤芯直径通常为50μm 或62.5μm。
6. 光纤的损耗主要来源于（）A. 吸收损耗B. 散射损耗C. 弯曲损耗D. 以上都是答案：D解析：光纤的损耗包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗等。
7. 以下哪种不是减少光纤损耗的方法（）A. 选择优质材料B. 优化制造工艺C. 增加光纤长度D. 改善连接质量答案：C解析：增加光纤长度会增加损耗，而不是减少损耗。
8. 光纤的数值孔径反映了（）A. 光纤的集光能力B. 光纤的传输能力C. 光纤的损耗大小D. 光纤的带宽答案：A解析：数值孔径反映了光纤的集光能力。
9. 以下哪种是光纤通信的优点（）A. 保密性好B. 成本高C. 易受电磁干扰D. 维护困难答案：A解析：光纤通信保密性好，不易受电磁干扰，成本逐渐降低，维护相对简单。
10. 光纤通信系统中，光发射机的作用是（）A. 将光信号转换为电信号B. 将电信号转换为光信号C. 放大光信号D. 整形光信号答案：B解析：光发射机将电信号转换为光信号。
光纤通信考试重点与答案
光纤通信一、光纤通信的特点？优点：①速率高，传输容量大；②损耗低，传输距离远；③抗干扰能力强，保密性好；④质量轻，敷设方便；⑤耐腐蚀，寿命长；缺点：线路施工过程中连接较复杂，造价高。
二、光纤通信系统的基本组成，各个单元的作用？光纤、光发送器、光接收机、光中继器、适当的接口设备。
光发送机：把输入电信号转换为光信号，最大限度地耦合到光纤线路。
光纤线路：光信号的传输媒介。
包括光纤，光纤接口和光纤连接器。
光接收机：把光信号转换为电信号，并经放大处理后恢复成原始信号。
光中继器：远距离传输运用。
三、半导体激光器的结构原理？其受激辐射光是由电子在价带与导带之间连续分布的能级间跃迁产生的，可以采用法布里帕罗谐振腔结构，其作用是提供强的纵向光反馈，产生自激振荡，从而得到激光。
四、新型半导体激光器是如何从传统的F-P激光器改进而来的分布反馈激光器和分布布拉格反射激光器：腔长较长，工作时间多为纵模，线宽宽。
量子阱激光器：激光器所需外部电激励较大，工作电压较大，寿命短，温度变化明显。
垂直腔面发射激光器：一个F-P腔只能对应输出一个激光，难以应用于平行多信号时的输出。
五、各调制的特点和应用场合？1）直接调制：通过信息流直接控制激光器的驱动电流，从而通过输出功率的变化来实现调制。
特点：简单，但是受到载流子寿命及频率啁啾的影响，一般限制在1Gb/s 。
2）间接调制：在激光形成之后，在输出光路上放置光调制器，用调制信号改变光调制器的物理特性，当激光通过时，光波的某参量受到调制。
特点：调制频率展宽很小，甚至没有，应用于高速率、长距离传输。
但间接调制比较复杂，损耗大，且造价高。
（>2.5Gb/s ）六、数字光发送机基本组成，各单元模块功能？采用直接调制（IM ）的光发送机主要包括：输入电路（输入盘）和电／光转换电路（发送盘）。
（1）均衡器 ：对由PCM 电端机送来的HDB3码或CMI 码流进行均衡，用以补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，保证电、光端机间信号的幅度、阻抗适配，以便正确译码。
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以内）系统。
12、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理.
自聚焦效应：不同入射角相应的光线,虽然经
历的路程不同,但是最终都会聚在 P 点上,这种
现象称为自聚焦效应.
14、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的
计算.传输模数 M
(
g
g
2
)a
2k
2
n12
g V2 () g2 2
对于突变型光纤,g→∞,M=V2/2；对于平方律
※第三章知识点小结
塑料包层光纤、多成分玻璃纤维、塑料光纤
3、什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是
什么？硅光纤的光谱衰减曲线表明存在三个
低损耗窗口，这三个窗口分别是多少。
传输过程中光信号幅度的减小。原因：吸收、
散射、弯曲损耗，吸收损耗是由于 SiO2 材料
引起的固有吸收和杂质引起的吸收产生的，散
射损耗主要是由材料微观度不均匀引起的锐
间时间延迟差近似为
L 2n1c
2 c
L 2n1c
( NA)2
n1L c
9、弱导波光纤的概念.
纤芯折射率为 n1 保持不变，到包层突然变为
n2。这种光纤一般纤芯直径 2a=50~80 μm，光
线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点
是信号畸变大。带宽只有 10~20 MHz·km，一
般用于小容量（8 Mb/s 以下）短距离（几 km
渐变型光纤,g=2,M=V2/4
15、单模传输条件为V 2a
n12 n22 2.405
截止波长
c
2a 2.405
n12 n22 ,
归一化频率
V 2 a
n12 n22
16、归一化双折射
B:
(x
y )
,
拍长：两正交偏振模的相位差达到 2π的光纤 长度 Lb 2 / . 17、三种色散的定义. 色散是在光纤中传输的光信号由于不同成分 的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应. 色散的种类：1 模式色散：是由于不同模式的 时间延迟不同而产生的,它取决于光纤的折射 率分布,并和光纤材料折射率的波长特性有 关.2 材料色散：是由于光纤的折射率随波长 而改变,以及模式内部不同波长成分的光(实
际光源不是纯单色光),其时间延迟不同而产 生的.这种色散取决于光纤材料折射率的波长 特性和光源的谱线宽度.3 波导色散：是由于 波导结构参数与波长有关而产生的,它取决于 波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差 18、光纤色散的表示,时域和频域的表达式的 关系. 频域：色散限制了传输信号的带宽；色散通常
用 3dB 光带宽 =>f3db 时域：色散引起脉冲展宽.脉冲展宽Δτ表示
8、突变多模光纤数值孔径的概念及计算.
突变型多模光纤相对折射率差（纤芯和包层折
射率分别为 n1 和 n2）定义：n=(n1-n2)/n1
数值孔径 NA sinC n12 n22 n1 2 ,
时间延迟
n1l c
n1L c
sec
1
n1L c
(1 12 ) ,最大入
2
射角(θ=θc)和最小入射角(θ=0)的光线之
利散射和光线结构缺陷引起散射55um 附近时光纤传输损耗
较小或最小的波长“窗口”相应损耗为
2—3dB/km,0.5dB/km,0,2dB/km。
4、什么是色散？色散对光信号有什么影响？
单模光纤中有哪几种色散？多模光纤中有哪
几种色散？单模光纤的零色散波长在什么位
λ0=0.85μm,λ2=1.31μm,λ3=1.55μm？
这是光纤的三个低损耗窗口
6、光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向
发展？
长波长、单模光纤比短波、多模光纤具有更好 的传输特性。一：单模光纤没有色散模式，不 同成分光经过单模光纤的传播时间不同的程 度显著限于经过多模光纤的传输时间；二：由 光纤损耗和波长的关系曲线可知，随着波长增 大，损耗呈下降趋势，且在 1.55um 处有最低 值，而且 1.31um 和 1.55um 处的色散很小，故 目前长距离光纤通信一般都工作在 1.55um 处。 7、光能量在光纤中传输的必要条件. 纤芯折射率大于包层折射率。
※二知识点小结
1、光纤由那几层构成,各层的主要作用是什
么？
光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成
的圆柱形细丝..纤芯的折射率比包层稍高,损
耗比包层更低,光能量主要在纤芯内传输.包
层为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定
的机械保护作用.
2、光纤是怎样分类的？
按折射率—突变型多模光纤、渐变性多模光
纤、单模光纤；按材料—石英系光纤、石英芯
二者的关系通过推导可得： =441/Δτ （MHZ） 式中：Δτ为信号通过光纤产生的脉冲展宽, 单位为 ns；用脉冲展宽表示时,光纤色散可以 写成Δτ=(Δτ2n+Δτ2m+Δτ2w)1/2.Δτ n 模式色散；Δτm 材料色散；Δτw 波导色 散,所引起的脉冲展宽的均方根值. 19、光纤损耗产生的机理. 1)吸收损耗(a)本征吸收（固有吸收）： 电子跃迁吸收（紫外吸收）分子共振吸收（红 外吸收）(b)杂质吸收 (2)散射损耗：由于光纤中介质的不均匀性而 使光向各个方向散射开而引起的损耗.（a）线 性散射：瑞利散射,波导散射(b)非线性散射： 受激拉曼散射和受激布里渊散射 (3)弯曲损耗：由光纤结构缺陷(如气泡)引起 的散射 20、非零色散光纤. 光纤在 1.55μm 有微量色散 21、光缆缆芯的结构类型. 缆芯通常包括被覆光纤(或称芯线)和加强件 两部分.被覆光纤是光缆的核心,决定着光缆 的传输特性.加强件起着承受光缆拉力的作用, 通常处在缆芯中心,有时配置在护套中.四种 基本类型：层绞式、骨架式、中心束管式、带 状式 22、光纤特性参数的测量方法. 损耗测量：一种是测量通过光纤的传输光功率, 称剪断法和插入法；另一种是测量光纤的后向 散射光功率,称后向散射法. 带宽测量：时域法又称脉冲法；频域法又称扫 频法. 光纤色散测量有相移法、脉冲时延法和干涉法 等.相移法是测量单模光纤色散的基准方法.
置？色散位移光纤是采用什么原理制成的？
色散：（模式、材料、波导色散）在光纤中传
输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不
同而产生的一种物理效应。影响：模拟调制中
限制带宽，若是数字脉冲信号将使脉冲展宽，
限制系统传输速率。单模:色度色散、偏振模
色散。多模：模内、模间色散。1.31um。
5、目前光纤通信为什么采用以下三个作波长：