第一篇：光纖通信 模擬試題 J

光纖通信模擬試題1

一、選擇題

1.目前光纖通信中所使用的光波的波長區域是()

A.紅外區B.遠紅外區C.紫外區D.近紅外區

2.表示光纖色散程度的物理量是()

A.時延B.頻帶帶寬C.時延差D.相位差

3.在外來光子的激發下，低能級E1上的電子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而躍遷到高能級E2的過程稱為()

A.自發輻射B.受激輻射C.受激吸收D.康普頓效應

4.EDFA中，光濾波器的主要作用是()

A.使泵浦光和信號光耦合B.濾除光放大器的輸出噪聲

C.提高光放大增益D.使信號再生

5.目前，摻鉺光纖放大器的噪聲系數可低達()

A.-3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

二、填空題11.利用光波作為載頻的通信方式稱為___________________。

12.通常根據傳播方向上有無電場分量或磁場分量，可將光(電磁波)的傳播形態分成TE波，TEM波和___________________三類。

15.按照射線理論，階躍型光纖中光射線主要有___________________和斜射線兩類。

16.漸變型光纖中，子午射線的自聚焦是指光纖中不同的射線具有___________________的現象。

17.光纖是一種介質光波導,具有把光封閉在其中進行傳播的導波結構。它是由直徑大約只有___________________的細玻璃絲構成。

18.處于粒子數反轉分布狀態的工作物質稱為___________________。

19.激光器能產生激光振蕩的最低限度稱為激光器的___________________。

20.隨著激光器溫度的上升，其輸出光功率會___________________。

21.EDFA的輸出飽和功率是指___________________時所對應的輸出功率。

22.EDFA作為發射機功率放大器使用的主要作用是___________________。

23.在光纖通信系統中，利用光纖來傳輸監控信號時，通常可采用頻分復用和___________________兩種傳輸方式。

24.對光隔離器的主要要求是：插入損耗低和___________________。

25.光纖通信系統中(武漢自考)常用的線路碼型有：mBnB碼、插入比特碼和___________________等。

26.STM-1幀結構中，管理單元指針的位置在___________________列中的第4行。

27.虛容器是SDH中最重要的一種信息結構，它由容器輸出的信息凈負荷和_________來組成。

28.STM-1信號中，一幀中包含的字節數為___________________。

29.由光電檢測器引入的噪聲主要有量子噪聲、___________________和雪崩管倍增噪聲等三種。

30.在保證系統誤碼率指標的要求下，測得接收機的最低輸入光功率為0.1 μW，最大允許輸入光功率為0.1 mW，則該接收機的動態范圍為___________________dB。

三、名詞解釋題

31.光纖中的模式32.本地數值孔徑33.激光器的溫度特性34.誤碼率(BER)35.光接收機靈敏度

四、畫圖題

36.畫出光纖數字通信系統中光發射機的基本組成原理框圖。

37.畫出光纖數字通信系統中光接收機的基本組成原理框圖。

五、簡答題

38.何謂漸變型光纖的最佳折射指數分布?其最佳折射指數分布形式又是什么?

39.光纖通信對半導體光源有哪些基本要求?

40.在我國采用的準同步數字體系中，PCM端機輸出端口的接口碼速率和接口碼型分別是什么?

41.什么是雪崩光電二極管的雪崩倍增效應?

六、計算題

42.階躍型光纖，已知纖芯折射率n1=1.51，相對折射率差Δ=0.18%，纖芯半徑a=3.5 μm，工作波長λ=1.31 μm。

求：(1)每公里光纖的模式色散；

(2)光纖中可以傳輸的模式。

43.某光纖通信系統中，已知光接收機靈敏度為-38 dBm，光發射機光源的入纖光功率為0.mw，光纖衰減系數為0.34 dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05 dB/km。設計要求系統富裕度為6 dB，試核算該系統的無中繼傳輸距離能否滿足100 km的要求。

光纖通信模擬試題2

一、選擇題

1.通常，影響光接收機靈敏度的主要因素是()

A.光纖色散B.噪聲C.光纖衰減D.光纜線路長度

2.目前，摻鉺光纖放大器噪聲系數可低至()

A.－3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

3.不屬于半導體激光器特性參數的是()

A.輸出光功率B.閾值電流C.轉換效率D.消光比

4.光纖衰減系數的單位是()

A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km

5.在EDFA中，用于降低放大器噪聲的器件是()

A.光耦合器B.波分復用器C.光濾波器D.光隔離器

二、填空題

11.在光纖通信系統中起主導作用的是光源、__________和光纜線路等三種部件。

12.在光（電磁波）的傳播形態中，TEM波的含義是__________。

15.光纖中的傳輸信號由于受到光纖衰減和色散的影響，使得信號的幅度受到衰減，波形__________。

16.所謂光纖的最佳折射指數分布是指__________的折射率分布。

17.常用通(武漢自考)信光纜的纜芯結構有層絞式、單位式、__________和骨架式等幾種。

18.激光器主要由能夠產生激光的工作物質、__________和光學諧振腔等三部分組成。

19.光發射機的消光比過大，會使接收機的__________特性變壞。

20.光發射機中，__________的作用是使光源不至于因通過的電流過大而損壞。

21.半導體P-N結上外加負偏電壓產生的電場方向與__________方向一致，這有利于耗盡層的加寬。

22.光接收機的靈敏度和__________是光接收機的兩個重要特性指標。

23.光定向耦合器的主要特性參數有：插入損耗、分光比和__________等。

24.利用光纖來傳輸光纖通信系統的監控信號時，通常可采用時分復用和__________兩種傳輸模式。

25.SDH網由一系列__________組成，是一個高度統一的、標準的智能化網絡。

26.STM-1幀結構中信息凈負荷區域的位置是第1～9行，第__________列。

27.管理單元AU是SDH的一種信息結構，它是由一個相應的高階VC和一個相應的__________構成的。

28.目前EDFA采用的泵浦光波長為0.98 μm和__________兩種。

29.EDFA的主要特性指標有：功率增益、輸出飽和功率和__________等。

30.EDFA作前置放大器使用時，其作用為__________。

三、名詞解釋題31.光纖的時延32.受激輻射33.光電檢測器的響應時間34.單位間隔（UI）

35.網絡自愈

四、畫圖題36.畫出半導體激光器（LD）數字信號的直接調制原理圖。

37.畫出光接收機自動增益控制的工作原理框圖。

五、簡答題38.何為單模光纖的截止波長λc？寫出在階躍型光纖中λc的計算公式。

39.簡述光源直接調制方式的主要優缺點。

40.在數字光接收機電路中，為什么要采用均衡器？

41.在數字光纖通信系統中，線路碼型應滿足哪些條件？

六、計算題42.弱導波階躍型光纖的纖芯折射率為n1＝1.50，相對折射率差Δ＝0.25，纖芯的半徑a＝5 μm，工作波長λ＝1.31 μm。

計算：（1）該光纖的數值孔徑NA；（2）光纖中傳輸模式的數量；

（3）為保證光纖的單模傳輸，光纖的芯徑應取多大？

43.某工程采用單模光纖通信系統，其發射機光源的入纖光功率為0.5 mW，接收機的靈敏

度為1 μW，全程光纖平均接頭損耗為0.1 dB/km，系統富裕度為6 dB。現要求該系統的中繼傳輸距離達65 km，請核算選用單位長度損耗為0.27 dB/km的光纖是否滿足傳輸的要求。

光纖通信模擬試題3

一、選擇題

1.處于高能級E2上的電子，當受到外來光子的激發而躍遷到低能級E1時，同時放出一個能量為hf=E2-E1的光子，這個躍遷過程為()

A.自發輻射B.受激吸收C.受激輻射D.電光效應

2.影響光接收機靈敏度的一個主要因素是()

A.光纖色散B.光電檢測器噪聲C.光纖衰減D.光纜線路長度

3.EDFA中將光信號和泵浦光混合起來送入摻鉺光纖中的器件是()

A.光濾波器B.光耦合器C.光環形器D.光隔離器

7.目前，大多數通信用光纖的纖芯和包層的組成材料是()

A.多組分玻璃B.石英C.石英和塑料D.塑料

8.表示光纖色散程度的物理量是()

A.時延B.相位C.時延差D.群速度

二、填空題激光器主要由能夠產生激光的工作物質、泵浦源和_________等三部分構成。

12.光發射機的消光比過大，會使接收機的_________特性變壞。

13.在PIN光電二極管中，P型材料和N型材料之間加的一層輕摻雜N型材料，稱為

_________層。

14.光接收機中，由APD引入的噪聲主要有量子噪聲、暗電流噪聲和_________等三種。

15.光纖通信系統中的監控信號除了可借助光纜中的金屬導線傳輸外，還可利用_________

來傳輸。

16.在準同步數字體系中，我國和歐洲采用的基礎速率為_________。

17.在SDH的幀結構中段開銷又可分為再生段開銷和_________兩種。

18.按照泵浦方式的不同，EDFA可分為_________、反向泵浦結構和雙向泵浦結構等三種

形式。

19.EDFA功率增益的定義式為_________。

20.目前光纖通信系統中，長波長低損耗的工作窗口是_________和1.55μm。

21.在光（電磁波）的傳播形態中，TEM波是_________波的英文縮寫。

24.所謂弱導波光纖是指纖芯折射指數_________包層折射指數的光纖。

25.常用通信光纜的纜芯結構有層絞式、單位式、_________和骨架式等幾種。

三、解釋26.APD的雪崩倍增因子27.誤碼率28.網絡自愈29.波導色散30.光源的直接強度調制

四、畫圖題

31.畫出光發射機輸入盤的原理方框圖。32.畫出最簡單的光中繼器原理方框圖。

五、簡答題33.簡述光隔離器的主要作用和要求。

34.何謂漸變型光纖的最佳折射指數分布？最佳折射指數分布形式又是什么？

35.光纖通信系統對光發射機有哪些要求？ 36.什么是APD的雪崩倍增效應？

六、計算題

37.階躍型光纖纖芯和包層的折射指數分別為n1=1.51，n2=1.49，纖芯半徑a=4μm，工作波長λ=1.31μm。試計算：（1）相對折射指數差△；（2）光纖的數值孔徑NA；

（3）光纖中傳播的模式數量。

38.已知一光纖通信系統發射機的平均發送光功率為0.5mW，接收機靈敏度為-38dBm，光

纖損耗為0.34dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05dB/km，設計要求系統富裕度為6dB。試核算該系統的無中繼傳輸距離是否滿足100km的要求。考試大收集整理

光纖通信模擬試題4

一、選擇題

1.光纖包層需要滿足的基本要求是()

A.為了產生全內反射，包層折射率必須比纖芯低

B.包層不能透光，防止光的泄漏

C.必須是塑料，使得光纖柔軟D.包層折射率必須比空氣低

2.一段20km長、衰減為0.5dB/km的光纖，其輸出為0.005mW，則輸入功率為()

A.0.5mWB.0.1mWC.0.05mWD.0.03mW

3.哪種類型光纖的色散最大？()

A.階躍折射率多模光纖B.漸變折射率多模光纖

C.階躍折射率單模光纖D.色散移位單模光纖

4.以下哪個是摻鉺光纖放大器的功率源()

A.通過光纖的電流B.EDFA不需要功率源

C.在980nm或1480nm發光的泵浦激光器D.從光信號中提取的功率

5.LED的輸出是如何調制的()

A.通過改變外調制器的電流進行外調制B.通過改變驅動電流直接調制

C.通過改變加到外調制器上電壓直接調制D.通過改變LED的工作溫度直接調制

二、填空題

1.電磁波在傳播方向上沒有電場分量和磁場分量，稱為______波。

2.光纖通信與電通信方式的主要差異，一是用光作為傳輸信號，二是______。

3.在光纖通信中，中繼距離受光纖損耗和______的制約。

4.光纖通信三個實用的低損耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。

5.從幾何光學的角度來看，若滿足全反射的條件，則在波導中形成______波。

6.當全反射條件被破壞，即認為導波處于______狀態。

8.攜帶信息的光波在光纖的纖芯中，由纖芯和包層的界面引導前進，這種波稱為______。

9.不同的模式具有相同的傳輸常數時，就認為這些模式是______模。

10.可用歸一化頻率判斷某種模式能否在光纖中傳輸，截止條件是______。

11.單模光纖不存在______色散。

12.單模光纖中存在著______色散和波導色散。

13.對于多模光纖，______色散占主要地位。

14.只有波長______材料截止波長的入射光，才能使材料產生光生載流子。

15.雪崩光電二極管的倍增是具有隨機性的，這種隨機性的電流起伏將引起______噪聲。

16.在數字通信系統中，抖動將引起______的增加。

17.SDH的幀結構是以______為基礎。

18.在SDH的幀結構中，有足夠的______，以適應網絡管理、運行和維護。

19.當一秒內的誤碼率劣于______，稱嚴重誤碼秒。

20.隨著傳輸碼速的提高，一個UI的時間將______。

三、名詞解釋1.簡并模2.泵浦源3.光接收機靈敏度4.mB1P碼5.網絡節點接口

四、簡答題

1.按照纖芯剖面折射率分布不同，光纖可分為哪兩種形式？解釋其含義。

2.實現光源調制的方法有哪些，請具體說明。

3.光接收機中主放大器的主要作用是什么？

4.如何用光纖的頻域特性來描述光纖的色散效應？

五、畫圖題1.畫出薄膜波導中的TE波和TM波。

2.畫出EDFA的結構示意圖。

六、計算題1.一根數值孔徑為0.20的階躍折射率多模光纖在850nm波長上可以支持1000個左右的傳播模式。試問：（1）其纖芯直徑為多少？（2）在1320nm波長上可以支持多少種模式？

（3）在1550nm波長上可以支持多少種模式？

2.一個100Mbit/s信號必須通過具有8個連接器對的100m光纖傳輸到靈敏度為1μW

（-30dBm）的接收機，光纖損耗為4dB/km，且每對連接器的平均連接損耗為1.0dB。如果系統余量為5dB，則系統必須耦合到光纖內的最小功率是多少？

第二篇：光纖通信技術模擬試題

《光纖通信技術》模擬試題

一、填空（共10題，每題3分）

1、目前，實用光纖的三個低損耗窗口在、、附近。

2、在非均勻光纖中，處的折射率最大，因而此處的達到最大值，即表示該點捕捉光線的能力最。

3、導波的徑向歸一化相位常數U是表明，而波導的徑向歸一化衰減常數W是表明。

4、激活物質是指。

5、接收靈敏度的定義是。

6、網絡節點接口是指。

7、光波分復用是指。

8、光纖數字傳輸系統的抖動定義是，抖動的程度目前大多用來表示，其符號為。

9、摻餌光纖放大器的工作波長范圍在，與光纖的窗口一致。

10、現有接入MSTP平臺的多業務包括、和以太網業務。

二、選擇題：（共5題，每題2分）

1、反射定律表明了和之間的關系。

（a）入射波、反射波（b）反射波、入射波

(c)折射波、反射波(d)入射波、折射波

2、非零色散單模光纖的零色散點1.55μm.，而且色散值較。

（a）等于、大（b）不等于、小(c)趨于、大(d)等于、小

3、EDFA的功率增益與和等因素有關。

（a）光纖色散、光濾波器帶寬（b）泵浦光功率、光纖長度

(c)光纖時延、隔離器帶寬(d)光纖衰減、工作頻率

4、激光器的P-I曲線隨溫度的變化而變化，從而導致

（a）波長（b）譜寬(c)輸出光功率(d)頻率啁啾

5、是指復用器與中繼器之間、中繼器與中繼器之間傳輸線路。

（a）通道（b）耗盡層(c)復用段(d)再生段

三、畫圖題：（共1題，每題10分）

1、請畫出用LD管進行數字信號內調制原理圖

四、問答題（共1題，每題15分）

1、什么是弱導波光纖？為什么標量近似解法只適用于弱導波光纖？

五、計算題：（共3題,共35分）

1、.已知階躍型光纖的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半徑a=10μm，波長λ0=1.5μm, 試計算：

（1）數值孔徑NA（2）歸一化頻率（3）入射光線的激勵角范圍

2、已知光功率為2.4mw，光波頻率為1015Hz,求單位時間傳播的光子數。

3、有622Mbit/s速率的單模光纜傳輸系統，應用InGaAs-LD，其It<50mA，標稱波長為1310nm，光譜寬度為2nm，發送光功率為-2.3dBm, 接收靈敏度為-38dBm, 動態范圍≥20dB。采用的光纜其固有損耗為0.3dB/km, 接頭損耗為0.1dB/km，光連接器衰減為1dB，光纖色散系數≤2.0ps/nm·km, 光纖富余度為0.1dB/km。若考慮1dB色散代價（ε取0.115），5dB設備富余度，試計算在系統設計時，最大中繼距離為多少？

《光纖通信技術》模擬試題答案

一、填空（30分）

1、0.85μm、1.31μm、1.55μm、1.55μm2、r=0,本地數值孔徑，強

3、在纖芯中，導波沿徑向場的分布規律，在纖芯包層中，場的衰減規律

4、可以處于粒子數反轉分布狀態的物質

5、在保證接收機達到給定的誤碼率或信噪比指標條件下，光接收機所需要的最低的輸入平均光功率Pmin。

6、表示網絡節點之間的接口

7、將兩種或多種各自攜帶有大量信息的不同波長的光載波信號，在發射端經復用器匯合，并將其耦合到同一跟光纖中進行傳輸，在接收端通過解復用器對各種波長的光載波信號進行分離，然后由光接收機做進一步的處理，使原信號復原。

8、數字信號的有效瞬間，與其理想時間位置的短時間偏離，數字周期，UI9、1．53～1.56μm,最小衰減

10、ATM和TDM業

二、選擇題（10分））

1、a；

2、b；

3、b；

4、c;

5、d.三、畫圖題：（10分）

見教材P98 圖4-1（c）

四、見教材p22（15分）

五、計算題：（共35分）

1、（1）NA?n12??1.5?2?0.01?0.2（10分）

（2）V?k0n1a2??2?0.01?2π?1.5?10?8.9 1.5

（3）NA?n0sinφmax?sinφmax

0.2?sinφmax

φ?φmax?11.5?

p2.4?10?32、n???3.62?1015個（10分）?3415hf6.625?10?103、L??PT?PR?2AC?Pd?ME?2.3?38?2?1?5??55.4km Af?As?MC0.3?0.1?0.1

??1060.115?106

??46.2kmLD?B????D622?2?2

最大中繼距離為46.2km。（15分）

第三篇：光纖通信試題（范文模版）

光通信填空題（紅字為答案）

1．電信網絡常用的拓撲形式有，。

2．香農（Shannon）公式為。

3．華裔科學家被稱為光纖通信之父，在于他對石英玻璃導光特性的突破性研究。有人把年稱為光纖通信元年。

4．寫出光的波長、頻率、速度三者間的關系。

5．寫出頻率與周期的關系。

6．寫出光在真空的速度c、在介質中的速度v、和折射率n之間的關系：。

7．可見光在真空中的波長范圍是：。

8．光在水中的折射率為。

10．光由光密媒質n1向光疏媒質n2傳播時，全反射角為θIC=。

11．光子的能量與其頻率的關系為EP =。

12．光子的波長（納米）與其能量（電子伏特）的關系為：。

13．裸光纖通常包括3個部分，為：。

14．光纖包層的直徑為。

15．單模光纖的纖芯的直徑約為。

16．相對折射率Δ定義為。

17．多模光纖的相對折射率Δ通常為：。

18．單模光纖的相對折射率Δ通常為：。

19．數值孔徑NA與纖芯和包層折射率n1、n2的關系：NA=。

20．數值孔徑NA的物理意義是：。

21．數值孔徑NA與相對折射率Δ的關系：NA=。

22．光纖通信的三個透光窗口的波長分別是。。

24．單位長度的光纖的衰減A的定義是： A(dB/km)=。

25．歸一化截止頻率V與纖芯直徑、波長及折射率的關系是V=。

30．光纖色度色散參數D（λ）的定義式：（它與脈沖展寬Δtchrom、光纖長度L、譜線寬度Δλ的關系為： D（λ）=。

31．寫出偏振模色散的脈沖展寬ΔtPMD與偏振模色散系數DPMD及光纖長度L的關系為：

ΔtPMD =。

32． 比特率的定義為：。

35．解決模式色散的最好方法是：。

36．帶寬BW(Gbps)與脈沖展寬Δt（ns）的簡單關系為 ：BW(Gbps)=。

38．相速度是如何定義的？vphase = ω / β.39．群速度是如何定義的？vgroup = dω /d β.40．信號的能量是以哪種速度傳輸的？能超過光速嗎？群速度、不能。

41．“光纖的光能僅僅在纖芯中傳播”，這種說法對嗎？不對。

42．當V值減小到 2.405時，光纖中僅僅由基模存在(即LP01)，其他模式均截止。

43．光纖通信為什么不使用可見光作光源？硅光纖透光窗口均在近紅外。用可見光時衰減和色散都很嚴重。

44．可見光能否在通常的單模光纖中傳播？可以，但衰減大，且通常的單模光纖對可見光已不是單模的。

45．在普通硅光纖中，零色散波長為1310nm.46．對光纖進行色度色散補償可使用的方法有色散補償光纖（DCF）和色散補償光柵（DCG）。

47．如果任何頻率的光在光纖中的傳播速度均相同，還會產生色度色散嗎？不會。

48．偏振模色散（PMD）難以補償的原因在于該色散是隨時間隨機變化的。

48．什么是菲涅耳公式？它用一組方程描述了電磁波在平面界面的傳播規律（透射波和反射波的幅度位相變化規律。

49．什么是MFD？模場直徑。

50．什么是光的非線性效應？光的傳播特性對光功率（強度）的依賴性。

51．什么叫光孤立子？對它的研究有什么意義？

可保持形狀和寬度穩定不變的光脈沖。有望在長距離傳輸時克服色散（特別是偏振模色散）。

52．什么叫四波混合？它在通信中有什么危害？應該怎樣克服？

在波分復用（WDM）時，當三個光波（電磁波）在光纖中傳播時，由于非線性效應，會產生第四個光波，它的頻率與前三個光波非常接近，造

成信息光的能量損失和“串音”。

使用非零色散偏移光纖可以減小其危害。

53．在所鋪設的光纖中，絕大多數（約90%）為單模光纖，光纖中的信息形式主要是數字信息。

54．光纖由預制棒拉制成。

55．光纜是在裸光纖外加上緩沖管、加固件和外套組成。

56．光纖的連接分為熔接和連接器（插頭）連接兩種，熔接的損耗一般在0.1dB以下，插接的平均損耗在0.25dB左右。

57．目前大量使用的連接器為ST、SC、FC。

58．測量光功率的儀器是光功率計（PM），它是使用最廣泛的光通信儀器。

59．光時域反射儀（OTDR），又稱光雷達，主要用于光纖故障定位。

60．測量光鏈路的誤碼率要使用誤碼測量儀。

61．G．652光纖常規單模光纖，1310nm 處零色散。

62．G．653光纖色散位移光纖，1550nm處零色散，且損耗最小。

63．G．654光纖G.653的改進型，1310nm 處零色散，損耗更小，可用于海底光纜。

64．G．655光纖改進的色散位移光纖，非零色散，用于波分復用。

65．瑞利散射：由硅材料固有的非均勻性引起的光傳播方向的改變，它造成的損耗的理論極限是0.149dB/km

66．受激散射：出射波對于入射波發生頻率改變（屬非線性效應）。主要有兩種：受激拉曼散射和受激布里淵散射。其原理可用于光放大。

67．光與物質作用的三種形式是：吸收、自發輻射、受激輻射。

68．能夠產生激光的基本條件是：實現粒子數反轉和光學諧振腔。

69．諧振腔中的駐波條件為：λ= 2nL/q ,其中L為諧振腔長度，q為整數。不同的q取值可對應于不同的縱模。

70．實用的半導體激光器均為異質結，即PN結由不同的半導體材料制成。

71．對于半導體激光器，當電流達到某一值時，開始產生激光，并使輸出光功率急劇增加，該電流稱為閾值電流。

72．激光器的閾值電流應越小越好，目前好的激光器的閾值電流在10mA以下。

73．當溫度增加時，對同樣的輸入電流，輸出的光功率減小。

74．分布反饋式激光器（DFB-LD）的諧振腔帶有光柵結構，能夠產生單縱模激光。

75．激光器的有源區做的非常小時（納米量級），可大大改善激光器的性能和效率，這種結構稱為量子阱。

76．激光器激活區輻射的光子數與注入載流子數之比稱為激光器的內部量子效率。

77．常用的光電檢測器有PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。

78．PIN 中的I 表示本征半導體。

79．光電檢測器的響應度定義為：R=I / P。其中I為檢測器輸出電流，P為入射光功率。

80．響應度和光波長成正比。

81．保持一定的誤碼率所需要接收的最小光功率稱為接收器的靈敏度，通常其范圍是-30至-45 dBm.82．在沒有光照時，檢測器輸出的微小電流稱為：暗電流。

83．無源光器件主要包括：光連接器、光衰減器、光耦合器、光隔離器、光環行器、光開關等。

84．無源光器件的制作技術通常可分為光纖型、光波導型、微鏡片型三種。

85．解波分復用的基本元件為光柵。它是一種可對光波進行空間周期性阻擋的光學元件。

86．在實際光通信中，目前使用的調制方法均為光強度調制，又稱直接檢波調制。

87．直接檢波調制又可分為內調制和外調制兩種，在高速大容量系統應采用外調制。

88．當光信號衰減后需要用重發器（再生器），將信號增強，3R重發器首先對光信號進行O/E轉換。然后將電信號進行放大，并對信號進行整形和再定時，最后進行E /O轉換。

89．使用光放大器對信號放大，不需要對信號作O/E、E /O轉換。

90．光放大器通常有半導體光放大器和光纖放大器兩種。

91．摻鉺光纖放大器工作的波長范圍約為1500nm至1600nm。它是一種寬帶放大器。

92．摻鉺光纖放大器的信號能量是由泵激光器提供的，它的波長為980nm。泵激光和信號激光的能量轉換是在摻鉺光纖中進行的。

93．按照國際標準，密集波分復用（DWDM）的頻率間隔為100GHz, 相當于0.8nm.94．在脈沖序列中連“0”碼后出現的“1”碼，脈沖明顯變小，這種現象稱為碼型效應，產生該效應的原因是由于激光器的電光延遲。用過調制補償可以解決該效應。

95．光電檢測器的噪聲主要包括量子噪聲、暗電流噪聲、熱噪聲、放大器噪聲。

96．光纖通信線路編碼的原則是：1）直流分量相對穩定，利于判決識別；2）限制長串的“1”或“0”碼，便于時鐘提取；3）有一定的冗余碼由于管理。

97．PDH的含義為準同步數字體系。

98．SDH的含義為同步數字體系。

99．PDH的主要缺點是：1）世界標準不統一。2）光接口不統一。3)采用準同步復用，上下路不方便。4）網絡管理能力弱，主要面向話音業務。100．PDH的最基本傳送模塊是STM-1，其速率為155.520MHz.

第四篇：光纖通信技術試題

1．什么是弱導波光纖？為什么標量近似解法只適用于弱導波光纖？

2.請簡述階躍型折射率分布光纖和梯度型折射率分布光纖的不同導光原理 3．試證明：階躍型光纖的數值孔徑為什么等于最大射入角的正弦？ 4.數值孔徑的定義是什么？請用公式推導出其計算式：NA?n12?

5.光纖色散有哪幾種？它們分別與哪些因素有關？

6.為什么說采用漸變型光纖可以減少光纖中的模式色散？ 7.如何解釋光纖中的模式色散、材料色散及波導色散？

8.光與物質間的作用有哪三種基本過程？說明各具有什么特點？ 9．什么是激光器的閾值條件？ 10.簡述半導體的光電效應？ 11.光纖通信系統都有哪些噪聲？

12．請寫出費米分布函數的表達式，并說明式中各符號的含義。13．什么是量子噪聲？形成這一噪聲的物理原因是什么？ 14.什么是模分配噪聲？它是如何產生的？ 15．請寫出誤碼率的三種性能分類及定義。

16.什么是接收靈敏度和動態范圍，它們之間的表示式是什么？ 17．什么是碼間干擾？其產生的原因是什么？

18．什么是可靠性？什么是可靠度？它們之間的區別是什么？ 19．請用公式推導出串聯系統總的故障率等于各部件故障率之和。20.抖動容限的指標有幾種？并說明其含義？ 21．光波分復用通信技術的特點有哪些？ 光纖WDM與同軸電纜FDM技術不同點有哪些？ 23 什么是光通信中的斯托克斯頻率? 24 什么是光通信中的受激拉曼散射? 25 在理論上，光通信中的克爾效應能夠引起哪些不同的非線性效應? 26 簡述光纖通信中激光器直接調制的定義、用途和特點。

27什么是光纖色散？光纖色散主要有幾種類型？其對光纖通信系統有何影響？ 28分別說明G.652G.653光纖的性能及應用。

1.當光纖中纖芯折射率n1略高于包層折射率n2，它們的差別極小時，這種光纖為弱導波光纖。在弱導波光纖中，由于

n2?1，在光纖中形成導波時，光射線的入射角θ1應滿足的n1?1全反射條件為90°>θ1>θC=Sin

n2,由此可得θ1→90°，亦即在弱導波光纖中，光射線幾n1乎與光纖軸平行。從波動理論講，導波是均勻平面波，即E和H與傳播方向（光射線指向）垂直，故弱導波光纖中的E和H分布是近似TEM波。其橫向場的極化方向不變。由于E（或H）近似在橫截面上，且空間指向基本不變，這樣就可把一個大小和方向都沿傳輸方向變化的E（或H）變為沿傳輸方向其方向不變的標量E（或H），它將滿足標量的亥姆霍茲方程，進而求出弱導波光纖的近似解，這種方法稱為標量近似解法。2.階躍光纖中入射光線在纖芯和包層分界面上發生全反射，從而在纖芯中沿之字形的曲折路徑前進，實現光的傳輸。

非均勻光纖中入射光線按折射定律在纖芯中傳輸到某一點時發生全反射，折向光纖軸線，從而以曲線形式在光纖中傳輸。

3．當光射線從空氣射向光纖端面時，發生折射，滿足折射定律n0sin?=n1sin?z，此光線在纖芯中沿?z角方向前進，此光線若能在纖芯中傳輸，則需滿足全反射條件，即

?1≥?C?Sin?1n2n?sin?1≥2，又因為θz= 90°-θn1n1

1所以可得sin?=n1sin?z=

222n1sin?1?n11?sin2?1≤n12?n2，由此可見，有sin?max=n1?n2，只要光射線的射入角?≤?max，此光線就可在纖芯中形成導波，也即這些光線被光纖捕捉到了。而反映這種捕捉光線能力的物理量就定義為數值孔徑，所以數值孔徑等于最大射入角的正弦。4.數值孔徑是用來表示光纖收集光線的能力的。NA?n0sinφmax

見教材P30，圖2-6 n0sinφ?n1sinθt

θt?90??θi

若發生全反射，θi至少應等于θC，所以θt?90??θC，此時對應入射角φmax，NA?n0sinφmax?n1cosθ2n12?n2 因為 ?? 22n1C?n11?sin2θC?n11?(n222)?n12?n2 n1 所以 NA?n12?

5.光纖的色散有材料色散、波導色散和模式色散。

材料色散由光纖材料的折射率隨頻率的變化而變化引起的。

波導色散由模式本身的群速度隨頻率的變化而變化引起的。

模式色散由光纖中的各模式之間的群速度不同而引起的。6.漸變型光纖纖芯折射率隨 r的增加按一定規律減小，即n1(r),則就有可能使芯子中的不同射線以同樣的軸向速度前進，產生自聚焦現象，從而減小光纖中的模式色散。

7.材料色散是由于材料本身的折射率隨頻率而變化，使得信號各頻率成份的群速不同引起的色散。

波導色散是對于光纖某一模式而言，在不同的頻率下，相位常數β不同，使得群速不同而引起的色散。模式色散是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數β不同，因此群速不同而引起的色散。

8.自發輻射、受激輻射、受激吸收

自發輻射：可自發光，是非相干光，不受外界影響。

受激輻射：吸收外來光子能量，發相干光，產生全同光子，產生光放大。

受激吸收：吸收外來光子能量，不發光。

9.為了補償激光器內光學諧振腔存在的損耗，使激光器維持穩定的激光輸出需要滿足的振幅平衡條件，就是閾值條件。10.光照射到半導體的P-N結上，使半導體材料中價帶電子吸收光子的能量，從價帶越過禁帶到達導帶，在導帶中出現光電子，在價帶中出現光空穴，總稱光生載流子。光生載流子在外加負偏壓和內建電場的共同作用下，在外電路中出現光電流，這就實現了輸出電信號隨輸入光信號變化的光電轉換作用。11.量子噪聲，光電檢測器噪聲、雪崩管倍增噪聲，光接收機中的熱噪聲，晶體管噪聲。12.f(E)=11?e(E?Ef)/KT

式中f(E)——費米分布函數，即能量為E的能級被一個電子占據的幾率。E——某一能級的能量值。K——波爾茲曼常數，K=1.38×10

?2

3J/K T——絕對溫度 Ef——費米能級

13.由于光波的傳播是由大量光子傳播來進行的。這樣大量的光量子其相位和幅度都是隨機的。因此，光電檢測器在某個時刻實際接收到的光子數是在一個統計平均值附近浮動，因而產生了噪聲。這就是量子噪聲，這就是量子噪聲，這也是量子噪聲的形成原因。

14.高速率的激光器，其譜線呈現多縱模譜線特性，而且各譜線的能量呈現隨機分配。因而單模光纖具有色散，所以激光器的各譜線（各頻率分量）經光纖傳輸之后，發生不同的延時，在接收端造成脈沖展寬。又因為各譜線的功率呈現隨機分布，因此當它們經過上述光纖傳輸后，在接收端取樣點得到取樣信號就會有強度起伏，至此引入了附加噪聲，這種噪聲就稱為模分配噪聲，這也是模分配噪聲產生的原因。

15.劣化分：1分鐘的誤碼率劣于1×10嚴重誤碼秒：1分鐘內誤碼率劣于1×10

?6。

?3誤碼秒：1秒內出現誤碼。

16.所謂接收靈敏度是指滿足給定誤碼率（BER）的條件下，光端機光接口R的最小平均光功率電平值。

所謂動態范圍是指在滿足給定誤碼率的條件下，光端機輸入連接器R點能夠接收的最大功率電平值LR與最小功率電平值LR（即接收靈敏度）之差。'D?L'R?LR

17.由于激光器發出的光波是由許多根線譜構成，而每根譜線的傳播速度不同，因而前后錯開，使合成的波形的寬度展寬，出現拖尾，造成相鄰兩光脈沖之間的相互干擾，這種現象稱為碼間干擾。這也是碼間干擾產生的原因。

18．可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。可靠度是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的概率。可靠性對產品做出了定性的 分析，它反映了總的性能，可靠度對產品做出了定量的分析，它反映出一種數量特性。

19.若光纖數字通信系統由幾個部分串聯而成，系統的可靠度 表示為：

RS?R1?R2????????Rn

式中R1，R2，·······Rn分別是串聯系統中n個部分的可靠度。

RS?e??St?R1?R2????????Rn =e??1te??2t??????e??nt =e?(?1??2????????n)t

?S??1??2????????n???i?1ni

由上式可見，系統總的故障率等于各串聯部件故障率之和。

20.抖動容限的指標分為輸入抖動容限和無輸入抖動時的最大輸出抖動容限。

輸入抖動容限是指光纖通信系統（或設備）允許輸入脈沖存在抖動的范圍。

無輸入抖動時的最大輸出抖動容限是指輸入信號無抖動的情況下，光纖通信系統（或設備）輸出信號的抖動范圍。

21.①光波分復用器結構簡單、體積小、可靠性高

②不同容量的光纖系統以及不同性質的信號均可兼容傳輸

③提高光纖的頻帶利用率

④可更靈活地進行光纖通信組網 ⑤存在插入損耗和串光問題

22⑴傳輸媒質不同，WDM系統是光信號上的頻率分割，同軸系統是電信號上的頻率分割利用。

⑵在每個通路上，同軸電纜系統傳輸的是模擬信號4kHz語音信號，而WDM系統目前每個波長通路上是2.5Gbit/sSDH或更高速率的數字信號系統。

23當一定強度的光入射到光纖中時，會引起光纖材料的分子振動，低頻邊帶稱斯托克斯線，高頻邊帶稱反斯托克斯線，前者強度強于后者，兩者之間的頻差稱為斯托克斯頻率

24當兩個頻率間隔恰好為斯托克斯頻率的光波同時入射到光纖時，低頻波將獲得光增益，高頻波將衰減，高頻波的能量將轉移到低頻波上，這就是所謂的受激拉曼散射(SRS)。

25在理論上，克爾效應能夠引起下面三種不同的非線性效應，即自相位調制(SPM)、交叉相位調制(XPM)和四波混頻(FWM)。

26直接調制：即直接對光源進行調制，通過控制半導體激光器的注入電流的大小，改變激光器輸出光波的強弱，又稱為內調制。傳統的PDH和2.5Gbit／s速率以下的SDH系統使用的LED或LD光源基本上采用的都是這種調制方式。直接調制方式的特點是，輸出功率正比于調制電流，簡單、損耗小、成本低。一般情況下，在常規G.652光纖上使用時，傳輸距離≤100km，傳輸速率≤2.5Gbit/s。

27由于光纖中所傳信號的不同頻率成分，或信號能量的各種模式成分，在傳輸過程中，因群速度不同互相散開，引起傳輸信號波形失真，脈沖展寬的物理現象稱為色散。光纖色散的存在使傳輸的信號脈沖畸變，從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬。從機理上說，光纖色散分為材料色散，波導色散和模式色散。前兩種色散由于信號不是單一頻率所引起，后一種色散由于信號不是單一模式所引起。28 G.652稱為非色散位移單模光纖，也稱為常規單模光纖其性能特點是：(1)在1310nm波長處的色散為零。

(2)在波長為1550nm附近衰減系數最小，約為0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系數，為17ps/(nm2km)。

(3)這種光纖工作波長即可選在1310nm波長區域，又可選在1550nm波長區域，它的最佳工作波長在1310nm區域。G.652光纖是當前使用最為廣泛的光纖。G.653 稱為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過改變光纖的結構參數、折射率分布形狀，力求加大波導色散，從而將零色散點從1310nm位移到1550nm，實現1550nm處最低衰減和零色散波長一致。這種光纖工作波長在1550nm區域。它非常適合于長距離單信道光纖通信系統。

第五篇：光纖通信筆試題

2010年北京郵電大學信息光子學與光通信研究院

《光纖通信》專業筆試題

一、填空題（共26分，每空2分）

1、光纖傳輸特性：___，___，___。

2、單模光纖三種色散：___, ___, ___;其中___色散導致單模光纖出現傳輸極限。（原話實在忘了，課本也沒在手里，意思表達不清楚，湊合看吧，看過書的人應該明白的，嘿嘿）

3、光纖通信系統的三大性能指標：___，___，___。

4、給出L、Pi、Po=0，計算α損耗系數___.5、（還有一個題想不起來了，總之填空應該拿滿分的）

二、選擇題（共24分，每題4分）

1、影響DWDM傳輸容量的因素有：（五個選項，不定項選擇，具體選項忘了~）

2、EDFA能放大那些波長的光：（選項略）

3、光檢測器，給出截止波長hv>Eg，問能檢測出那些波長的光。

4、單模光纖當波長大于lanmdaC（你懂的，這個希臘字母實在是找不到在哪）時截止，問那些波長的光能通過？

5、適合DwDm傳輸的標準？（答案應該是G.655）

6、光接收機的性能指標。

三、大題（計算+簡述，共50分）

計算題：

1、（5分）回波損耗，知Po，反射Pi，求α？

2、（10分）畫出WDM系統并闡述工作原理（感覺這不是計算題，下題同）

3、（10分）EDfA的三種泵浦結構并作簡單說明。

簡述題：

1、（10分）光纖傳輸特性對于光脈沖的影響。

2、（10分）光與物質的三種反應過程并寫出與之相對應的半導體器件。（寫到這忍不住抱怨句：這也忒簡單了吧，考填空正好~）

3、（5分）WDM中監控信道的作用及對波長的選擇。