光纤通信简明教程参考答案
光纤通信简明教程参考答案
第一章习题
1-1 什么是光纤通信?目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤,它是工作在电磁波的哪个区?波长范围是多少?对应的频率范围是多少?
光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
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。
1-2 试画出光纤通信系统组成的方框图。
一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
1-3 通信系统的容量用BL积表示，B和L分别是什么含义?
系统的通信容量用比特率—距离积表示，B为比特率，L为中继间距。
1-4 光纤通信的主要优点是什么?
光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。
(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。
1-5 请查阅最新资料论述光纤通信的发展趋势。
略
第二章习题
2-1 一个频率为14
106?Hz 的光源，其发射功率为10W ，它一秒内发射多少个光子?
解： 191434141052.210
610626.610106,10?=???==?==-ννh P N Hz
W P
2-2 如下两种光纤，临界角满足什么条件可以保持光在纤芯中传播?
（1） 对于石英光纤，纤芯的折射率48.11=n ，包层的折射率46.12=n 。
（2） 对于塑料光纤，纤芯的折射率495.11=n ，包层的折射率402.12=n 。
解：由 1
2sin n n c =? 得 121
sin n n c -=? （1）?==-57.8048
.146.1sin 1c ? （2）?==-94.73495
.1402.1sin 1c ?
2-3 一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为 1.3，玻璃的折射率为
1.5 ，若单色光的波长可由光源连续调节，并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单色光
在反射中消失，求油膜的厚度。
解：由于空气的折射率小于油的折射率，油的折射率小于玻璃的折射率，薄油膜的上、下两
表面反射而形成相干光，由于两束光的路程不同而引起的光程差为2 n 2e ；由于薄油膜的上、
下两表面反射光都发生位相突变而不引起额外的光程差。
所以总的光程差为 e n 22=δ
当反射光因干涉而减弱，则有 λδ)2/1(22-==k e n
由上式得2211)2/1()2/1(λλ-=-k k k 1 ，k 2=1，2，3… …
所以k 1 =4，k 2=3
把n 2=1.3代入得到油膜的厚度为干涉加强的光波波长为：
e=673.08nm
2-4 一波长为λ=600nm 的单色平行光垂直照射一个光栅上，光栅常数为d=6μm ，问
第二级明纹所对应的衍射角φ为多少?
解：光衍射角φ满足光栅方程时：
λφk b a ±=+sin )( k=0,1,2… …
式中d=a+b ，k=2
得 ?=+=-54.112sin 1b
a λφ
2-5 一束线偏振光入射到偏振片上，光矢量方向与偏振化方向分别成30°角和60°
角，问透过偏振片的光强之比是多少?
解：利用马吕斯定律：α20cos I I = 1:360cos 30cos 2221=?
?=I I
2-6 光从空气中入射到玻璃会发生光的反射和折射，已知玻璃的折射率n=1.48，空气
的折射率近似为1，试求反射光为线偏振光时所对应的入射角。 解：由布儒斯特定律211
20tan n n n i ==可得 ?==-95.55tan 0
1
0n n i 2-7 有一介质，吸收系数为1
32.0-=cm α，透射光强分别为入射光强的10%、50%及
80%时，介质的厚度各多少?
解：光束穿过厚度为z 的介质后强度为 z e I I α-=0
可得： 0
ln 1
I I z α-= 当透射光强分别为入射光强的10%时，介质的厚度为7.196cm ；
当透射光强分别为入射光强的50%时，介质的厚度为2.166cm ；
当透射光强分别为入射光强的10%时，介质的厚度为0.607cm ；
2-8 构成激光器的三个基本条件是什么?
构成一个激光器需要如下三个要素如图所示：
（1） 激光工作物质
（2） 激励
（3） 光学谐振腔
2-9 He —Ne 激光器的中心频率1401074.4?=ν Hz ，自发辐射谱线宽度为
8106?=?ν Hz ，若想获得单模输出，腔长应为多少?
解：纵模个数N 为 m
N νν??= 当单模输出时N=1，即8106?=?m ν Hz 由nL
c q q 2=ν得 =?=
c
n L m ν24m 第三章习题
3-1 填空题
(1) 通信用的光纤绝大多数用 材料制成。
折射率高的中心部分叫 ，折射率稍低的外层称为 。
(2) 表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为 ，用 表示。
(3) 在阶跃型光纤中， 模是最低工作模式， 是第一高阶模。
(4) 阶跃型光纤的单模传输条件是 。
(5) 渐变型光纤中不同射线具有相同轴向速度的现象称
为 。
答案： （1）石英，纤芯，包层
（2）数值孔径，NA
（3）LP 01，LP 11
（4）0＜V ＜2.405
（5）光纤的自聚焦现象
3-2 试分析阶跃型光纤和渐变型光纤的导光原理。
阶跃折射率光纤的导光原理比较简单，如图3-1-3所示。
图3-1-3 阶跃折射率光纤的导光原理
按照光的全反射理论，如果光线满足θ1大于临界角由式（3-1-3）确定的θC ，将会在纤芯
与包层界面上发生全反射，当全反射的光线再次入射到纤芯与包层的分界面时，又会再次发
生全反射而返回纤芯中传输形成导波。
采用渐变型折射率光纤的目的是为了降低模间色散，其导光原理如图3-1-4所示。
图中给出了梯度折射率光纤中三条不同路径的光线沿光纤传播的情况，与轴线夹角大的
光线经过的路径要长一些，然而它的折射率的较小，光线速度沿轴向的传播速度较大；而沿
着轴线传播的光线尽管路径最短，但传播速度却最慢。这样如果选择合适的折射率分布就有
可能使所有光线同时到达光纤输出端。这样人们很容易理解为什么采用梯度折射率光纤可以
降低模间色散。
图3-1-4 渐变型折射率光纤的导光原理
3-3 阶跃型光纤纤芯折射率n 1=1.48，包层折射率n 2=1.46，试计算光纤的数值孔径? 解：由?=-=212221n n n NA 得
24.046.148.122=-=NA
3-4 什么是光纤的归一化频率?写出表达式。
光纤的归一化频率V 是由U 和W 得出的一个重要参数，由光纤的结构和波长决定。
?=210a n k V
3-5 阶跃型光纤纤芯折射率n 1=1.48，包层折射率n 2=1.46，在工作波长为1.31μm 条件下，
要保证单模传输，纤芯半径应如何选择。 由?=210a n k V 可知
m n n V n V a μπλπλ09.246.148.114.3231.1405.222222222
10
10
=-???=-=?=
纤芯半径应小于2.09μm
3-6 什么是渐变型光纤的最佳折射指数分布?写出平方律型折射指数分布光纤的折射指数
表达式。
从渐变型光纤的导光原理可知：只要n(r)取得合适，那么不同模式的光线就会具有相同
的轴向速度。即具有不同条件的子午射线，从同一地点出发，达到相同的终端。利用渐变型
光纤n 随r 变化的特点，可以减小模式色散。这种现象称为光纤的自聚焦现象，相应的折射
指数分布称为最佳折射指数分布。
折射指数选取平方律型分布形式
2/12])(21)[0()(a
r n r n ?-= （3-3-1） 式中： )
0(2)()0(222n a n n -=? n(0)——光纤轴线处（r=0）的折射率
a ——纤芯半径
3-7 写出光纤的衰减系数表达式。衰减系数的单位是什么？
衰减常数α用单位长度光纤引起光功率衰减的分贝来表示，定义为
)
0()(lg 10P L P L -=α 单位为dB/km 。
3-8 对于NA=0.275，n 1=1.487的多模阶跃型光纤，一个光脉冲传输了8km ，求光脉冲展宽
了多少？ 解：ns n NA c L c Ln SI
08.678487
.12103275.01082)(823121=?????==?=?τ
3-9 对于N 1=1.487，Δ=1.71%的多模渐变型光纤，一个光脉冲传输了2km ，求光脉冲展宽
了多少？ 解：ns c LN GI 36.01038%)71.1(487.110288
2321=?????=?=?τ
3-10 材料色散和波导色散引起的时延差Δτ与色散系数D 的关系是什么？色散系数D 工
程通常采用什么单位？
材料色散和波导色散引起的时延差Δτ与色散系数D 成正比，色散系数D 工程上单位
采用ps/(nm ·km)。
3-11 普通单模光纤的零色散波长大约为多少？色散位移光纤(DSF) 是利用什么原理制成
的？
图3-6-3普通单模光纤的材料色散系数D m 、波导色散系数D w 和总色散D 随波长变化的
曲线，总色散在1.31μm 附近为零，这个波长称为零色散波长。而在1.55μm 附近色散系
数D=15～18ps/(km ·nm)。
在1.55μm 附近的损耗最低，如果合理地设计光波导的结构就可以把零色散波长位移到
1.55μm 附近，这样1.55μm 附近色散也最小，利用这种原理制成色散位移光纤(DSF)。无
疑对长距离大容量的光纤通信是十分有利的。
图3-6-3 普通单模光纤的D M 、D w 和D 随波长的变化曲线
3-12 查阅资料，论述单模光纤的最新进展。
略
第四章习题
4-1 填空题
(1) 根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为 、 ，不能
被子占据的状态为 。
(2) 在半导体材料中掺杂其他原子，如果在半导体材料中掺杂负电荷的载体以产生大量的电
子，这种半导体称为 型半导体；掺杂的是正电荷的载体以产生大量的空穴，则称为 型半导体。
(3) 对于半导体激光器，当外加正向电流达到某一值时，输出光功率将急剧增加，这时输出的光为，这个电流称为电流。
(4) 半导体材料只有波长为λ＜λC的光入射时，才能使材料产生光子，所以λC称为
波长
(5) 由于双异质结激光器在有源区两侧，既限制了，又限制了，故它的光强分布基本被约束在有源区，而且阈值电流大大降低
答案：（1）价带导带禁带
（2）N P
（3）激光阈值
（4）截止
（5）光波载流子
4-2 LED的光谱有什么特点，可以用于何种光纤系统？
发光二级管又称LED，广泛应用在各类电子设备中，也是光纤通信中经常使用的光源。它的优点在于较小的尺寸和较长的使用寿命。但它也具有发光亮度低，光谱宽等缺陷，故发光二极管(LED)通常使用在低速、短距离光通信系统。
4-3 试画出LED的光输出功率P与注入电流I的关系曲线，即P-I曲线。
LED是无阈值器件，它随注入电流的增加，输出光功率近似的线性增加。通常使用使用光输出功率P与注入电流I的关系，即P-I曲线，来描述LED的输出光功率特性，如图4-2-5所示。
图4-2-5 LED的P-I特性曲线
4-4 光纤通信对半导体激光器有哪些主要要求？
半导体激光器（LD）是光纤通信最主要的光源，非常适合于高码速率长距离的光纤通信系统的基本要求有以下几点：
（1）光源应在光纤的三个低损耗窗口工作，即发光波长为0.85μm、1.31μm或1.55μm。（2）光源的谱线宽度较窄，Δλ=0.1～1.0nm。
（3）能提供足够的输出功率，可达到10mW以上。
（4）与光纤耦合效率高，30%～50%。
（5）能长时间连续工作，工作稳定，提供足够的输出光功率。
4-5 半导体激光器也由三个部分构成，试分别加以说明。
半导体激光器由如下三个部分组成：
产生激光的工作物质（激活物质）能够产生激光的工作物质，也就是处于粒子数反转分布状态的工作物质，它是产生激光的必要条件。
能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源（泵浦源）使工作物质产生粒子数反转分布的外界激励源，称为泵浦源。物质在泵浦源的作用下，使粒子数从低能级跃迁到高能级，使得在这种情况下受激辐射大于受激吸收，从而有光的放大作用。这时的工作物质已被激活，成为激活物质或增益物质。
有能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。激活物质只能使光放大，只有把激活物置于光学谐振腔中，以提供必要的反馈及对光的频率和方向进行选择，才能获得连续的光放大和激光振荡输出。
4-6 试画出InGaAsP双异质结条型激光器剖面图。
目前，光纤通信用的激光器大多采用如图4-3-2所示的铟镓砷磷（InGaAsP）双异质结条型激光器。由剖面图中可以看出，它由5层半导体材料构成。其中N—InGaAsP是发光的作用区，作用区的上、下两层称为限制层，它们和作用区构成光学谐振腔。限制层和作用层之间形成异质结。最下面一层N—InP是衬底，顶层P+—InGaAsP是接触层，其作用是为了改善和金属电极的接触。顶层上面数微米宽的窗口为条型电极。
图4-3-2 InGaAsP双异质结条型激光器剖面图
4-7 法布里－珀罗腔GaAlAs-GaAs半导体激光器在高速调制情况下的输出光谱，与在直流或低码速调制情况下的输出光谱有什么不同？
法布里－珀罗腔半导体激光器(FP-LD)输出的激光在低码速情况下一般具有良好的单纵模性，然而在高码速情况下，其光谱呈多纵模性，光谱线较宽。在光纤长距离、大容量的传输过程中，多纵模的存在将使光纤中的色度色散增加。
4-8 画出DFB-LD结构示意图。DFB-LD单模光谱与LD多模光谱有何不同？
分布反馈半导体激光器(DFB-LD)，它是在异质结激光器具有光放大作用的有源层附近，刻上波纹状的周期的光栅来构成的，如图4-3-4所示。
图4-3-4 分布反馈半导体激光器结构示意图
LD多模光谱和单模光谱的比较可以看出，单纵模LD中除了一个主模外，其它纵模都被抑制了，同时主模的谱线宽度非常窄，通常小于1nm，用于高速光纤通信系统是非常理想的。
4-9 半导体激光器的温度变化对阈值电流有什么影响?
温度对激光器阈值电流影响很大，阈值电流随温度升高而加大。所以为了使光纤通信系统稳定、可靠地工作，一般都要采用自动温度控制电路，来稳定激光器的阈值电流和输出光功率。
4-10 光源的外部调制是如何实现的？
光源的间接调制通常称为光源的外部调制，它是由恒定光源输出激光后，外加光调制器对光进行调制来实现的。目前可以使用的外部调制方式有电光调制、声光调制和磁光调制。电光调制最容易实现，在光纤通信系统广泛使用。
4-11 试说明LD的电光延迟和张驰振荡的产生原因。
电光延迟就是在电信号到来时，光信号相对于电信号的时间延迟，用延迟时间t d来表示，电光延迟的原因是由于载流子浓度达到激光阈值需要一定的时间(约0.5～2.5ns)。
当注入电流从零快速增大到阈值以上时，经电光延迟后产生激光输出，并在脉冲顶部出现阻尼振荡，经过几个周期后达到平衡值，这种特性称为张驰振荡特性。
当电子密度增加到阈值时，激光器开始发射，但光子密度的增加也有一定的过程，只要光子密度还没有达到它的稳态值，电子密度将继续增加。光子密度迅速上升同时使电子密度开始下降，持续一段时间，使电子密度继续下降到n th之下，从而引起光子密度也开始迅速下降。当电子密度下降到最低点时，发射可能停止或减弱，于是重新开始上述过程。
4-12 对光发送机的主要要求有哪些？
（1）有合适的输出光功率
（2）良好的消光比
（3）调制特性要好
4-13 直接调制的光发送机较为简单，所以目前使用的光发送机大多数是直接调制的光发送机，试画出它的结构框图。
直接调制的光发送机较为简单，所以目前使用的光发射机大多数是直接调制的光发送机，它的原理如图4-5-1所示。
图4-5-1 直接调制的光发送机组成框图
4-14 输入电路的功能是实现电端机（PCM）输入的信号转换成能在光纤线路传输码型的信号，试说明各部分的作用。
输入电路的功能是实现电端机（PCM）输入的信号转换成能在光纤线路传输码型的信号，原理框图见图4-5-3。
图4-5-3 输入电路原理框图
输入接口电端机（PCM）输入的信号应该符合CCITT G.703建议，这个接口通常称为电接口。
均衡放大由PCM端机送来的HDB3或CMI码流，首先要进行均衡，用以补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，以便正确译码。
时钟提取由于码型变换和扰码过程都需要以时钟信号作为依据。因此，在均衡电路之后，由时钟提取电路提取出时钟信号，供给码型变换和扰码电路使用。
码型变换由均衡器输出的HDB3码(又称三阶高密度双极性码)或CMI码(又称传号反转码)，前者是三值双极性码(即+1，0，-1)，后者是归零码，在数字电路中为了处理方便，
需通过码型变换电路，将其变换为非归零码(即NRZ码)。
复用是指利用大容量传输信道来同时传送多个低容量的用户信息及开销信息的过程。
扰码与编码若信码流中出现长连“0”或长连“1”的情况，将会给时钟信号的提取带来困难，为了避免出现这种情况，需加一扰码电路，它可有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流。从而达到“0”、“1”等概率出现。扰码以后的信号再进行线路编码。在实际的光纤通信系统中，除了要满足光纤通信线路码型变换的基本要求，还要实现不间断业务的误码监测、区间通信联络、监控等功能。
第五章习题
5-1 填空题
（1）光纤通信用光检测器是利用半导体材料的原理制成的。
（2）PIN光电二极管，是在P型材料和N型材料之间加上一层。
（3）在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为，它是的放大器。
（4）信号电平超过判决门限电平，则判为码。低于判决门限电平，则判为码。（5）工程上光接收机的灵敏度常用单位是。
答案：（1）光电效应；
（2）I层（本征耗尽层）；
（3）前置放大器低噪声、高增益；
（4）“1”“0”
（5）dBm
5-2 什么是半导体的光电效应?
半导体光检测器是利用半导体的光电效应制成。
半导体材料的PN结上，当加上反向偏压，即半导体材料的PN结的P区接负，N区接正，此时耗尽层变宽。强大的内建电场组，阻碍着电子从N区流向P区，空穴从P区流向N区，因此在耗尽层缺少自由载流子。当光照射到半导体的PN结上，若光子能量足够大，则半导体材料中价带的电子吸收光子的能量，从价带越过禁带到达导带，在导带中出现光电子，在价带中出现光空穴，即形成光电子-空穴对，它们总起来称作光生载流子。
光生载流子在外加负偏压和内建电场的作用下，分别向P区和N区迅速漂移，这样在外电路中出现光电流，如图5-1-1(a)所示，由图可见，外加负偏压产生的电场方向与内建电场方向一致，有利于耗尽层的加宽。这样，就实现了输出电压跟随输入光信号变化的光电转换作用。
图5-1-1 半导体材料的光电效应
5-3 光电检测器的响应度和量子效率是如何定义的?二者有什么联系?
响应度是描述这种器件光电转换能力的物理量。定义为 O
P P I R = 量子效率η，定义为产生的光生电子-空穴对数占入射光子数的百分比。
响应度和量子效率虽然都是描述器件光电转换能力的物理量，但是分析的角度不同，二者的关系为
??
? ??=hc e R λη
5-4 直接检测数字光接收机有哪些组成部分，试画出组成方框图。
直接检测数字光纤通信接收机一般由三个部分组成，即光接收机的前端、线性通道和数据恢复三个部分，如图5-3-1所示。
图5-3-1 直接检测数字光纤通信接收机框图
5-5 为什么在光接收机线性通道中要加入均衡滤波器?
均衡器的作用是对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使之成为最有利于判决、码间干扰最小的波形。通常将输出波形均衡成具有升余弦频谱函数特性， 此时码间干扰最小，最有利于判决。
5-6 数字光纤通信系统中，按照“1”码时码元周期T 的大小可分哪两种码型?它们的占空比分别是什么?
按照“1”码时码元周期T 的大小，分为归零码(RZ 码)与非归零码(NRZ 码)两种，见图5-4-1。显然，RZ 码的占空比为0.5，而NRZ 码的占空比为1。
图5-4-1 数字光纤通信系统中的码元
5-7 什么是量子噪声?
量子噪声是与光信号有关，出现这种噪声的原因可以这样解释：光信息的传播是由大量的光量子传播来进行的，这些大量的光量子其相位都是随机的，因此光电检测器在某个时刻实际接收到的光子数，是在一个统计平均值附近浮动，因而产生了噪声。
5-8 某光接收机接收的光功率为0.1μW ，光波长为1.31μm ，求所对应的每秒钟接收的光子数。
解：
188346
1051.110
310626.6101.0/?=????====--hc P hc P h P n λλν
5-9 某光纤通信系统光发送端机输出光功率为0.5mW ，接收端机灵敏度为0.2μW ，若用dBm 表示分别是多少?
(提示lg2≈0.3) 解：dBm P T 32lg 105.0lg 1010
105.0lg 10133
-===?=--- dBm P R 37)10lg 2(lg 10)102lg(1010
102.0lg 104436
-=+=?=?=----
5-10 一数字光纤接收端机，在保证给定误码率指标条件下，最大允许输入光功率为0.1mW ，灵敏度为0.1μW ，求其动态范围。
解：
dBm P 1010
101.0lg 1033max -=?=-- dBm P 4010101.0lg 1036
max
-=?=-- 所以动态范围D 为30dB
第六章习题
6-1
(1) 利用光纤传输监控信号有两种方式分别是、。
(2) 分组码又称，它是。
(3) 光纤通信系统的长期平均误码率定义为，反映突发性误码，用、两个性能指标来评价。
(4) 在数字光纤通信系统中，抖动会。为保证整个系统正常工作，根据ITU-T 建议和我国国标，抖动的性能参数主要有、、。
(5) SDH网有一套标准化的信息等级结构，根据ITU-T的建议，码速率分别为：
STM-1= Mb/s；STM-4= Mb/s；
STM-16= Mb/s；STM-64= Mb/s。
(6) 二次群的码速率为8.448Mbit/s，1UT的时间为。
答案：（1）频分复用传输方式时分复用方式
（2）mBnB 它是把输入信码流中每m比特码分为一组，然后变换为n比特(n＞m)输出（3）误码率(BER)定义为传送错误的码元数占传送的总码元数的百分比
有严重误码秒(SES) 误码秒(ES)
（4）引起误码率的增加
（5）155.520Mb/s，622.080Mb/s，2488.320Mb/s，9953.280Mb/s
6-2 试画出IM-DD光纤通信系统结构框图。
点对点IM-DD数字光纤通信系统结构。
图6-1-1 点对点IM-DD数字光纤通信系统结构
6-3 光纤通信系统中，为什么选择线路码型是十分必要的?
PCM系统与光纤通信系统接口的两种码型并不都适合在光纤数字通信系统中传输，因为在光纤数字通信系统中使用了光源发出光信号，传输手段是光导纤维，由此会带来的新问题。例如HDB3码有+1，0，-1三种状态，而在光纤数字通信系统中，光源只有发光和不发光两种状态，没有发负光这种状态。因此，在光纤系统中无法传输HDB3码。为此，在光发射机中传
输140Mb/s 以下码速率时，必须将HDB 3解码，变为单极性的“0”，“1”码。但是HDB 3解码后，这种码型所具有的上述误码监测等功能都将失去。以上是需要重新编码的一个原因。另一方面，在光纤线路中，除了需要传输主信号外，还需增加一些其他的功能，如传输监控信号、区间通信信号、公务通信信号、数据通信信号，当然也仍需要有不间断进行误码监测功能等。为此，需要在原来码速率基础上，提高一点码速率，以增加一些信息余量(冗余度)从而实现上述目的。具体作法是在原有码流中插入脉冲，这也需要重新编码。
6-4 在PDH 光纤通信系统和SDH 光纤通信系统分别采用什么线路码型？
在PDH 光纤通信系统中，常用的码型有分组码和插入比特码；在SDH 光纤通信系统中广泛使用加扰NRZ 码。
6-5 什么是分组码?经过分组编码，线路上的速率提高了多少?
分组码常用mBnB 表示，它是把输入信码流中每m 比特码分为一组，然后变换为n 比特(n ＞m)输出。分组码有1B2B ，2B3B ，3B4B ，5B6B ，5B7B ，6B8B 等。
线路上的速率提高了线路上的速率提高了线路上的速率提高了线路上的速率提高了线路上的速率提高了（n-m ）/m
6-6 什么是插入码，插入码的类型有几种?
插入比特码是将信码流中每m 比特划为一组，然后在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出，根据插入码的类型分为：mB1P 码，mB1C 码，mB1H 码。
6-7 有一个光纤通信系统，其码速率为622.080Mb/s ，平均发送光功率P T 的最大值0dBm ，活动连接器A CT 和A CR 为0.4dB ，设备富余度M E 为3dB ，光纤衰减系数A f 取值1550nm 取0.2dB/km ，平均熔接接头损耗A S /L f 为0.05dB/km ，线路富余度M C 为0.06dB/km 。接收机灵敏度P R 为-31.2dBm ，试估算最大中继距离。
解：
km M L A A M P A A P P L C
f s f E d CR CT R T 16.8506.005.02.0314.02)2.31(0/=++--?---=++-----=
6-8 SLM 光源的Δλ3dB 为0.388nm ，系统所用常规光纤，在1310nm 工作波长范围内的最大色散系数D max =3.5ps/nm ·km ，估计STM-1、STM-4、STM-16系统的最大色散受限距离。 解： 由b
dB f D L 3max 6
103154.0λ??=得 STM-1系统L=1493.40
STM-4系统L=373.35
STM-16系统L=93.34
第七章习题
7-1 PDH的主要有哪些缺点，试画图说明PDH是如何实现从低次群信号复接成高次群信号，又是如何实现从高次群信号到低次群信号的分接的？
PDH的主要缺点有：
(1) PDH有两大体系种系列，即以2.048Mb/s为基群及以1.544Mb/s为基群的体系，相互间难以互通和兼容。
(2) 由于没有统一规范的光接口，不同厂家的设备在光路上不能互通，必须转换成标准电接口才能互通，限制了联网应用。
(3) PDH高次群信号中的低次群信号位置没有指示，因此要从中取出/插入一个低次群信号(俗称上/下电路)很不方便，必须逐级分接、复接才能实现，需要设备多，上下业务费用高，如图7-1-1所示。
图7-1-1 PDH和SDH中分插信号流图的比较
(4) PDH各等级的帧结构中预留的插入比特(开销)很少，网络结构缺乏灵活性，同时PDH 主要是为话音业务设计，使网络无法适应不断演变的管理要求，更难以支持新一代的网络。为此，CCITT根据世界各国间通信联网的需要，制定了同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)的建议。使之成为不仅适合光纤通信，也适合微波和卫星通信的数字体系。从而揭开了现代信息传输崭新的一页，得到了空前的应用和发展。
7-2 试说明SDH网具有哪些主要特点？
SDH网具有同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。有如下主要特点：
(1) 使24路制和30路制两种PDH数字系列在STM-1等级上实现了统一，使之成为数字传输体制上的世界标准；
(2) 由于采用了同步复用和映射方法，各种不同等级的码流在帧结构净负荷内的排列是有规律的，而净负荷与网络同步。因此可以方便地从高速信号中一次分出低速支路信号，省去PDH中全套背靠背的数字复用/去复用设备，及相应的多次码速调整与变换，这不仅使上下业务变得非常容易，而且便于业务的管理及改善网络的业务透明性；
(3) 在帧结构中安排了丰富的开销比特，因而使网络的运行、管理和维护(OAM)能力大大加强，而且便于将部分网络管理能力分配到网络单元，实现分布式管理以及实现高可靠性的自愈环网结构；
(4) 确定了世界统一的光纤网络接口，可以在光路上实现横向兼容，便于网络的组织和调度，使网络投资成本节约10%～20%以上；
(5) SDH网具有信息净负荷和定时的透明性。所谓信息净负荷的透明性指的是网络可以
传送各种净负荷及其它们的组合，而与信息的具体结构无关；
(6) SDH网具有后向和前向兼容性。它与传统的PDH网完全兼容。另外它还能容纳新的业务信号，如B-ISDN中的ATM信元、高速局域网的光纤分布式数据接口(FDDI)信号和分布排队双总线(DQDB)信号等。
7-3 STM-N的速率分别是多少？它们是如何得出来的？
STM-1 155.520Mbit/s
STM-4 622.080Mbit/s
STM-16 2488.320Mbit/s
STM-64 9953.280Mbit/s
SDH的块状帧由9行和270×N列字节组成，1字节为8比特；帧重复周期为125μs，即每秒传输8000帧。因此STM-N的速率为9×270N×8×8000。
7-4 画出SDH的帧结构图，并说明各个区域的功能。
整个帧结构可以分为三个主要区域：
(1) 段开销(SOH)区域
(2) 信号净负荷区域
(3) 管理单元指针区域
7-5 计算STM-16每帧中，信息净负荷区域的字节数和比特数。
STM-16的字节数为9×261×16
STM-16的比特数为9×261×16×8
7-6 试画出我国目前采用的复用映射结构图。并回答一个是STM-1能够提供多少个2.048Mb/s的接口，多少个34.368Mb/s的接口和多少个139.264Mb/s的接口？
一个是STM-1能够提供63个 2.048Mb/s的接口，3个34.368Mb/s的接口和1个139.264Mb/s的接口。
7-7 ADM的特点是什么？被称作什么设备？
分插复用器(ADM)是SDH网络中最具特色，也是应用最为广泛的设备。ADM是一个三端口设备，它的功能如图7-4-2所示，有两个线路(也称群路)口，输出和输入均为SIM-N 信号，和一个支路口，支路信号可以是各种准同步信号，也可以是同步信号。
图7-4-2 ADM功能示意图
ADM的特点是可从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。与TM相同，ADM 既能连接不同的信号也能分支具有比主流信号更低容量的电或光信号。
7-8 画出在SDH网络中，线形、星形、树形、环形或网孔形网络的结构示意图。
在SDH网络中，通常采用点对点线形、星形、树形、环形或网孔形网络结构，如图7-5-3所示。
图7-5-3 SDH网络的基本拓扑类型
7-9 画出二纤单向通道保护环的结构图，若BC节点间光缆中的这两根光纤同时被切断，如何实现保护功能？
若BC节点间光缆中的这两根光纤同时被切断，则来自W1的AC信号丢失，则在节点C将通过开关转向接收来自P1的信号，从而使AC业务信号不会丢失。而CA信号此时仍然可以从W1提取。故障排除后，开关返回原来位置。
7-10 什么是电信管理网（TMN）？它与传统意义上的电信网不同？
电信管理网（TMN）是利用一个具备标准接口(包括协议和消息规定)的统一体系结构，使各种不同类型的操作系统(网管系统)与电信设备互连，从而实现电信网的自动化和标准化的管理，并提供大量的各种管理功能。它的基本目标是为电信管理提供一种框架性结构，引入通用网管模型后，利用通用信息模型和标准接口可以实现多种不同设备的统一管理。
电信管理网（TMN）与传统意义上的电信网不同，TMN在概念上是一个独立的网络。但是它与电信网有若干不同的接口，可以接收来自电信网的信息并控制电信网的运行。TMN 也常常利用电信网的部分设施来提供通信联络，因而两者可以有部分重叠。
7-11 误块(EB)是如何定义的。误块秒比(ESR)的含义是什么？
当某一秒具有一个或多个误块，或至少有一种缺陷时，则该秒称为误块秒(ES)。
在规定测量时间间隔内，出现的ES与总的可用时间(在测试时间内扣除其间的不可用时间)之比，称为误块秒比(ESR)。
7-12 试从表7-8-1高比特率全程27 500km通道端到端的误码特性规范要求得出表7-8-2中420kmHRDS误码特性指标。
为了将27 500 km端到端光纤通信系统的指标，分配到更小的组成部分,G.826采用了一种新分配方法，即在按区段分段的基础上结合按距离分配的方法。将全程分为国际部分和国内部分。
我国国内标准最长假设参考通道(ERP)为6 900 km ，按照G.826的分配策略，我国国内部分共分得24.5%的端到端指标。
国内网可分成两部分，即接入网和转接网（由长途网和中继网组成），转接网按距离线性分配直到再生段为止，即按规定每公里可以分得G.826规定的端到端指标的0.0055%。实际系统设计指标和工程验收指标指标还要严格，一般为理论估计值的1/10。
第八章习题
8-1通信的容量的大小通常用BL积表示，用什么方法可以增加B和L。
利用电信号的时分复用技术使通信容量极大提高，采用光放大和色散补偿技术将会增加通信距离。
8-2光纤放大器又主要包括哪两种，分别说明它们的工作原理。
光纤放大器又主要包括非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器两种。
非线性光纤放大器，是利用强的光源对光纤进行激发，使光纤产生非线性效应，在这种受激发的一段光纤的传输过程中得到放大。其中有受激喇曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)光纤放大器、受激布里渊散射(Stimulated Brilliouin Scattering，SBS)光纤放大器和利用四波混频效应(FWM)的光放大器等。它的主要缺点是需要大功率的半导体激光器作泵浦源(约0.5~1W)，因而实用化受到一定的限制。
掺杂光纤放大器是利用稀土金属离子作为激光工作物质的一种放大器。将激光工作物质掺与光纤芯子即成为掺杂光纤，在泵浦光的作用下可直接对某一波长的光信号进行放大。目前最成功的典型是掺铒光纤放大器，由于它具有一系列优点，因此近年来得到迅速发展，被广泛采用。
光纤通信系统与应用(胡庆)复习总结
红色：重点、绿色：了解 第1章 1、光纤通信的基本概念：以光波为载频，用光纤作为传输介质的通信方式。光纤通信工作波长在于近红外区：0.85～2.00μm的波长区，对应频率: 167～375THz。 对于SiO2光纤，在上述波长区内的三个低损耗窗口，是目前光纤通信的实用工作波长，即0.85μm、 1.31μm 1.55μm及 1.625μm 2、光纤通信系统的基本组成：P5 图1-3 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD）的光纤数字通信系统。该系统主要由光发送设备（光发射机）、光纤传输线路、光接收设备（光接收机）、光中继器以及各种耦合器件组成。 各部件功能： 电发射机：对来自信源的信号进行模/数转换和多路复用处理； 光发送设备：实现电/光转换； 光接收机：实现光/电转换； 光中继器：将经过光纤长距离衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号，继续送向前方，以保证良好的通信质量。 3、光纤通信的特点：（可参照P1、2） 优点：（1），传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。 （3）保密性能好：光波仅在光纤芯区传输，基本无泄露。 （4）抗电磁干扰能力强：光纤由电绝缘的石英材料制成，不受电磁场干扰。（5）体积小、重量轻。（6）原材料来源丰富、价格低廉。 缺点：1）弯曲半径不宜过小；2）不能远距离传输；3）传输过程易发生色散。 4、适用光纤：P11 G.652 和G.654：常规单模光纤，色散最小值在1310nm处，衰减最小值在1550nm 处。常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤。 G.653：色散位移光纤，色散最小值在1550nm处，衰减最小值在1550nm处。难 以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 G.655：非零色散光纤，色散在1310nm处较小，不为0；衰减最小值在1550nm 处。可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 补充：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、数字光纤通信系统有准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）两种传输体制。
光纤通信 期末考试试卷(含答案)
2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。 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。 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。 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） 4、CCITT于（）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（）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（）。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 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 ）；
光纤通信课后习题参考答案邓大鹏
光纤通信课后习题答案 第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候出现的？其损耗是多少？ 答：第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。 中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？ 答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。 第二章 光纤和光缆 1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？ 答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。 2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？ 答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T 关于光纤类型的建议，可以将光纤分为G.651光纤（渐变型多模光纤）、G .652光纤（常规单模光纤）、G .653光纤（色散位移光纤）、G.654光纤（截止波长光纤）和G.655（非零色散位移光纤）光纤；按套塑（二次涂覆层）可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 （2）阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1 ?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥
光纤通信系统与网络
本实验指导书为《数字传输技术（A）》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》课程的实验用书，其有关内容也可以配合《数字传输技术（A）》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》等课程教材使用。 本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网络管理操作几方面的必做实验，主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和SDH网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。 光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等，其性能参数包括设备和系统光接口参数和电接口传输性能，光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道（光纤线路）传输特性，电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等，需要测试的项目较多，涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。 选做实验的指导书另行编写。
实验一光纤接续和监测 1 实验二光纤衰减测试 3 实验三光接口参数测试 5 实验四电接口传输性能测试10 实验五SDH设备认识17 实验六SDH网络管理系统及操作19
实验一 光纤的接续和监测 一． 试验目的 掌握光纤接续原理 掌握光纤接续损耗的测试原理 学习使用熔接机和了解光纤接续过程 二．试验原理 光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等，热熔法的主要步骤如下：连接光纤端面的制备，端面的定位和对准，熔接。 光纤接续损耗A s 的定义为 t r s p p A lg 10?= （dB ） 式中 p t 为发射光纤发出的光功率，W p r 为接收光纤接收的光功率，W 监测光纤接续损耗的方法有多种，如：光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测试等，目前都采用光时域反射计监测法，其测试系统原理土如图1.1所示。 测试时OTDR 发出测试光脉冲，并测得连接光纤的背向色散曲线如图1.2所示，根据所得曲线设置五个测试点（即采用五点法）即得到接续损耗值。 三． 试验仪器和设备 1.TYPE35SE 光纤熔接机， 1台 2.光时域反射计， 1台 3.光纤， 2盘，2Km/盘 四． 测试步骤
光纤通信技术试题及答案2
试题2 《光纤通信技术》综合测试（二） 一、填空题 1、为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须纤芯的折射率。 2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由、和三部分组成。 3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是：，， ；最低损耗窗口的中心波长是在： 。 4、光纤的色散分为色散 色散色散和色散。 5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：，， ；产生激光的最主要过程是： 。 6、光源的作用是将变换为；光检测器的作用是将 转换为。 二、单项选择题 1 光纤通信指的是：[ ] 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； D 以激光作载波、以导线为传输媒 介的通信方式。
2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：[ ] A V>2.405 B V<2.405 C V>3.832 D V<3.832 3 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ ] 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 反射波形式返回发送端。 4 在激光器中，光的放大是通过：[ ] A 光学谐振腔来实现； B 泵浦光源来实现； C 粒子数反转分布的激活物质来 实现； D 外加直流来实现。 5 掺铒光纤的激光特性：[ ] A 主要由起主介质作 用的石英光纤决定； B 主要由掺铒元素决 定； C 主要由泵浦光源决 定； D 主要由入射光的工 作波长决定 6 下面说法正确的是：[ ] A 多模光纤指的是传输多路信号； B 多模光纤可传输多种模式； C 多模光纤指的是芯径较粗的光纤； D 多模光纤只能传输高次模。 7 下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[ ] A 光纤； B 光纤； C 光纤；
2013年10月光纤通信原理试题
全国2013年10月高等教育自学考试 光纤通信原理试题 课程代码：02338 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.随着温度的逐步升高，LD 的阈值电流（ ） A.逐渐降低 B.逐渐增大 C.不变 D.先降低后增大 2.在下列因素中，不属于．．． 影响接收机灵敏度的因素是（ ） A.光发射机的消光比 B.光电检测器响应度 C.光纤衰减 D.光电检测器噪声 3.速率为f b 的NRZ 码经4B1H 码型变换后，线路码的速率是（ ） A.b f B. b f 5 6 C.b f 54 D.b f 4 5 4.在STM-1信号的帧结构中，AU 指针区域的位置是在（ ） A.1～9列，第4行 B.1～9列，1～9行 C.1～3列，第4行 D.1～3列，1～9行 5.EDFA 中将光信号和泵浦光混合后送入掺铒光纤中的器件是（ ） A.光滤波器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光连接器 6.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是（ ） A.0.85μm ，1.20μm ，1.55μm B.0.85μm ，1.31μm ，1.55μm C.0.85μm ，1.20μm ，1.31μm D.1.05μm ，1.20μm ，1.31μm 7.薄膜波导中，导波的截止条件为（ ） A.λ0≥λc B.λ0＜λc C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 8.薄膜波导中，导波的特征方程为（ ） A.2k 0d-2Φ12-2Φ13=2m π B.2k 1d-Φ12-Φ13=2m π C.2k 1z d-2Φ12-2Φ13=2m π D.2k 1x d-2Φ12-2Φ13=2m π 9.在下列特性参数中，不属于．．．单模光纤的特性参数是（ ） A.数值孔径 B.截止波长 C.衰减 D.折射率分布 10.在阶跃型弱导波光纤中导波的基模为（ ） A.LP 00 B.LP 11 C.LP 01 D.LP 12 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
光纤通信课后第5章习题答案
第5章 复习思考题参考答案 5-1 光探测器的作用和原理是什么 答：光探测器的作用是利用其光电效应把光信号转变为电信号。光探测器的原理是，假如入射光子的能量h ν超过禁带能量E g ，只有几微米宽的耗尽区每次吸收一个光子，将产生一个电子-空穴对，发生受激吸收，如图5.1.1（a ）所示。在PN 结施加反向电压的情况下，受激吸收过程生成的电子-空穴对在电场的作用下，分别离开耗尽区，电子向N 区漂移，空穴向P 区漂移，空穴和从负电极进入的电子复合，电子则离开N 区进入正电极。从而在外电路形成光生电流P I 。当入射功率变化时，光生电流也随之线性变化，从而把光信号转变 成电流信号。 5-2 简述半导体的光电效应 答：在构成半导体晶体的原子内部，存在着不同的能带。如果占据高能带（导带）c E 的电子跃迁到低能带（价带）v E 上，就将其间的能量差（禁带能量）v c g E E E -=以光的形式放出，如图4.2.2所示。这时发出的光，其波长基本上由能带差E ?所决定。 图4.2.2 光的自发辐射、受激发射和吸收 反之，如果把能量大于hv 的光照射到占据低能带v E 的电子上，则该电子吸收该能量后 被激励而跃迁到较高的能带c E 上。在半导体结上外加电场后，可以在外电路上取出处于高 能带c E 上的电子，使光能转变为电流，这就是光接收器件的工作原理。 5-3 什么是雪崩增益效应 答：光生的电子-空穴对经过APD 的高电场区时被加速，从而获得足够的能量，它们在高速运动中与P 区晶格上的原子碰撞，使晶格中的原子电离，从而产生新的电子-空穴对，如图5.2.4所示。这种通过碰撞电离产生的电子-空穴对，称为二次电子-空穴对。新产生的二次电子和空穴在高电场区里运动时又被加速，又可能碰撞别的原子，这样多次碰撞电离的结果，使载流子迅速增加，反向电流迅速加大，形成雪崩倍增效应。APD 就是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度探测器。
光纤通信技术试题1及答案
一、填空题（20分) 1、目前光纤通信所用光波得光波波长范围为:0、８～1、8μm,属于电磁波谱中得近红外区。 2、光纤得典型结构就是多层同轴圆柱体，它由、与三部分组成. 3、光纤通信中常用得三个低损耗窗口得中心波长就是: , ，；最低损耗窗口得中心波长就是在: 。 4、光纤得色散分为色散色散与色散。 5、光与物质得粒子体系得相互作用主要有三个过程就是：，，；产生激光得最主要过程就是: 。６、光源得作用就是将变换为；光检测器得作用就是将转换为. 二、单项选择题(15分） 1光纤通信指得就是：［Ｂ] A以电波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介得通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介得通信方式。 2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：［Ｂ］ -－－-A—V>2、40５——--—－B－V〈２、405-——－－-C- V＞3、832————－D- Ｖ〈3、832 3 使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续，将会造成:[Ｃ］ A 光功率无法传输； B 光功率得菲涅耳反射; Ｃ光功率得散射损耗； D 光功率得一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。 4 在激光器中，光得放大就是通过：［Ｃ] A 光学谐振腔来实现; B 泵浦光源来实现； C粒子数反转分布得激活物质来实现; D 外加直流来实现. ５掺铒光纤得激光特性：［B] A主要由起主介质作用得石英光纤决定; B 主要由掺铒元素决定; C 主要由泵浦光源决定; D 主要由入射光得工作波长决定. 三、（15分)如图所示,用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中得传输原理.
全国高等教育自学考试光纤通信原理试题历年试卷
全国2007年1月高等教育自学考试光纤通 信原理试题历年试卷 全国2007年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题.doc 试卷内容预览网站收集有1万多套自考试卷，答案已超过2000多套。我相信没有其他网站能比此处更全、更方便的了。 全国2007年1月高等教育自学考试 光纤通信原理试题 课程代码：02338 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( ) A．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm B．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm C．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm D．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm 2．在薄膜波导中，导波的基模是( ) A．TE0B．TM0 C．TE1D．TM1
3．在SiO2单模光纤中，材料色散与波导色散互相抵消，总色散等于零时的光波长是( ) A．0.85 μmB．1.05 μm C．1.27 μmD．1.31 μm 4．在阶跃型光纤中，导波的传输条件为( ) A．V＞0B．V＞Vc C．V＞2.40483D．V＜Vc 5．半导体激光二极管(LD)的一个缺点是( ) A．光谱较宽B．温度特性较差 C．与光纤的耦合效率较低D．平均发光功率较小6．EDFA光纤放大器作为光中继器使用时，其主要作用是( ) A．使信号放大并再生B．使信号再生 C．使信号放大D．降低信号的噪声 7．目前，掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达( ) A．40 dB左右B．30 dB左右 C．20 dB左右D．10 dB左右 8．STM-16信号的码速率为( ) A．155.520 Mb/sB．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/sD．9 953.280 Mb/s 9．对于2.048 Mb/s的数字信号，1 UI的抖动对应的时间为( )
光纤通信课后答案
第一章基本理论 1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么答：当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。 2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。 3、光纤中有哪几种色散解释其含义。答：（1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。 5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响答：光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。 6、单模光纤有哪几类答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。 12、光缆由哪几部分组成答：加强件、缆芯、外护层。 *、光纤优点：巨大带宽（200THz）、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。 引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。 *、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。 引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。 色散种类：模式色散（同波长不同模式）、材料色散（折射率）、波导色散（同模式，相位常数）。 *、单模光纤：指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。
光纤通信系统与网络试卷及答案教学提纲
光纤通信系统与网络试卷及答案
浙江师范大学《光纤通信》考试卷 （2013----2014 学年第一学期） 考试形式闭卷使用学生 sample 考试时间120分钟出卷时间2013年12月27日 说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理。 一、选择题（10％） 1 半导体光源中，由以下哪个电路模块解决其对温度变化敏感的问题（B） A.APC B.ATC C.过流保护 D.时钟控制 2 ECL激光器是利用以下哪个器件对工作波长进行选择。（A） A.光栅 B.棱镜 C.透镜 D.波导 3 STM-16的标准速率为（C） A.155Mb/s B.622Mb/s C. 2.5Gb/s D.10Gb/s
4.下列哪些指标是系统可靠性指标（D） A.HRDL B.HRDS C.BER D.MTTR 5如果原始码序列为100010001，采用3B1P奇校验进行编码，则变换后的码序列为（C） A.100101010010 B.100101000010 C.100001000010 D.1000100010 二、是非判断题(28％) 1.由于LED具有阈值电流，所以不适合模拟调制 2.光纤通信系统的带宽主要由其色散所限制 3.光纤通信系统所采用的波长的发展趋势是向短波方向转移的 4.激光是光纤通信系统所采用的主要光源 5.在通信中，我们通常使用弱导光纤 6.本征半导体中掺入施主杂质，称为N型半导体 7.光纤的数值孔径越大，集光能力越强，所以在通信中我们采用大数值孔 径光纤 8.在光纤中，比光波长大的多的粒子引起的散射称为瑞利散射 9.光电效应产生的条件是入射波长大于截止波长 10.SRS现象总是由于光信号和介质中的声子相作用产生 11.OXC节点和OADM节点是全光网中的核心节点
光纤通信技术试题及答案doc
一、填空题（40分，每空1分） 1、光纤通信是光纤为传输媒质。以光波为载波的通信方式。 2、无源器件主要有光纤连接器、波分复用器、光调制器、光隔离器、光耦合器和光衰减器、光开关等。 3、单模光纤纤芯直径一般为 8~10um ，多模光纤纤芯直径为 50~80 um ，光纤包层直径一般为 125 um 。 4、光缆结构包括缆芯、铠装和护套。常用光缆有层绞式、骨架式、中心管式、带状式等结构。 5、光纤主要的传输特性是损耗和色散。 7、在光纤通信系统中，对光源的调制可分外调制和内调制两类。 8、掺铒光纤放大器应用方式有中继放大器、前置放大器和 后置放大器。 10、EDFA的泵浦结构方式有：a. 同向泵浦；b. ___反向泵浦____结构；c.双向泵浦结构。 11、SDH的主要复用步骤是映射、定位和复用。 12、光中继器实现方式有光-电-光形式中继放大器 和光放大器两种 1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用（ B ）电路。 A．ATC B．AGC C．APC D．ADC 2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( A ) A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大 4、在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度( A ) A.作前置放大器使用 B.作后置放大器使用 C.作功率放大器使用 D.作光中继器使用 5、STM－4每秒可传输的帧数是( D ) A.1000 B.2000 C.4000 D.8000
6、STM-N一帧的字节数是( C )。 A.2709 B.274N9 C.270N9 D.261N9 7、在光纤通信系统中，当需要保证在传输信道光的单向传输时，采用( B )。 A.光衰减器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光纤连接器 8、决定光纤通信中继距离的主要因素是( B ) A.光纤的型号 B.光纤的损耗和色散 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度 9、下列哪一个不是SDH网的特点( D ) A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进行系统配置的管理 C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性 10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（ B ） A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射 C.纤芯—包层界面上的全内反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 三、简答题（20分） 1、简述掺铒光纤放大器（EDFA）工作原理。（9分） 1、在掺铒光纤（EDF）中，铒离子有三个能级：基态E1、亚稳态E2和激发态E3。 当泵浦光的光子能级等于E3和E1的能量差时，铒离子吸收泵浦光的光能从基态跃迁到激发态，但激发态不稳定，电子很快返回到E2，若输入的信号光的光子能量等于E 2和E1之间能量差，则电子从E2跃迁到E1，产生受激辐射光，故光信号被放大。 2、光纤通信有哪些优点？（6分） 2、①传输衰减小，传输距离长。 ②频带宽，通信容量大。 ③抗电磁干扰，传输质量好。 ④体积小、重量轻、便于施工。 ⑤原材料丰富，节约有色金属，有利于环保 ⑥易碎不易接续。 3、什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？（5分） 3、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）
光纤通信原理试题讲解学习
1.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 2.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≈n2 B.n1=n2 C.n1>>n2 D.n1< 光纤通信基础复习题 及答案 光纤通信基础复习题 1．光通信的发展大致经历几个阶段？ 光通信的发展大致经历如下三个阶段 可视光通信阶段：我国古代的烽火台，近代战争中的信号弹、信号树，舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等，都属于可视光通信。 大气激光通信阶段：光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器，使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质，这一点与可视光通信相同。但是，激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用，而且，还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段：早在1950年，就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951年发明了医用光导纤维。但是，那时的光纤损耗太大，达到1000 dB/km，即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970年，美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km的光纤，使光纤远距离通信成为可能。自此，光纤通信技术研究开发工作获得长足进步，目前，光纤的损耗已达到0.5dB/km（1.3μm）0.2dB/km（1.55μm）的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段？ 第一阶段（1966～1976）为开发时期. 波长: λ= 0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34～45Mb/s, 中继距离: 10km. 第二阶段（1976～1986）为大力发展和推广应用时期. 波长: λ= 1.30um, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 140～565Mb/s, 2009年10月光纤通信原理自考试题 全国2009年10月光纤通信原理自考试题 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.随着温度的逐步升高，LD的阈值电流（） A.逐渐降低 B.逐渐增大 C.不变 D.先降低后增大 2.在下列因素中，不属于影响接收机灵敏度的因素是（） A.光发射机的消光比 B.光电检测器响应度 C.光纤衰减 D.光电检测器噪声 3.在STM-1信号的帧结构中，AU指针区域的位置是在（） A.1～9列，第4行 B.1～9列，1～9行 C.1～3列，第4行 D.1～3列，1～9行 4.EDFA中将光信号和泵浦光混合后送入掺铒光纤中的器件是（） A.光滤波器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光连接器 5.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是（） A.0.85μm，1.20μm，1.55μm B.0.85μm，1.31μm，1.55μm C.0.85μm，1.20μm，1.31μm D.1.05μm，1.20μm，1.31μm 6.薄膜波导中，导波的截止条件为（） A.λ0≥λc B.λ0＜λc C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 7.薄膜波导中，导波的特征方程为（） A.2k0d-2Φ12-2Φ13=2mπ B.2k1d-Φ12-Φ13=2mπ C.2k1zd-2Φ12-2Φ13=2mπ D.2k1xd-2Φ12-2Φ13=2mπ 8.在下列特性参数中，不属于单模光纤的特性参数是（） A.数值孔径 B.截止波长 C.衰减 D.折射率分布 9.在阶跃型弱导波光纤中导波的基模为（） A.LP00 B.LP11 C.LP01 D.LP12 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 10.光发射机主要由输入电路和________两大部分组成。 11.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的________以及进行频率选择。 12.雪崩光电二极管具有________效应，使光电流在管子内部即获得了倍增。 13.光接收机中判决器和________合起来构成脉冲再生电路。 14.在光纤通信系统中，利用光纤来传输监控信号时，通常可 光纤通信原理试题＿1 参考答案 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1. 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； D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。 2.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R 0＝0.5 A/W ，一个光子的能量为2.24×10－19 J ，电子电荷量为1.6×10 －19 C ，则该光电二极管的量子效率为（ ） A.40％ B.50％ C.60％ D.70％ R 0=e 错误！未找到引用源。 /hf 3.STM-4一帧中总的列数为（ ） A.261 B.270 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中，要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足（ ） A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0° C.θ1<θc13<θc12 D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为（ ） A.ps/km B.ps/nm C.ps/nm.km ? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（ ） A.20 dB B.30 dB C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会（ ） A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为（ ） A.LP00 值为0 B.LP01 C.LP11为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中，导波的截止条件为（ ） A.λ0≥λC B.λ0<λC C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时，其主要作用是（ ） A.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 二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量，可将光（电磁波）的传播形式分为三类：一为_TEM_波；二为TE 波；三为TM 波。 2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。 3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为__错误！未找到引用源。______。q L c n 2= λ 4.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_自聚焦_现象。 5.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。 6.在PIN 光电二极管中，P 型材料和N 型材料之间加一层轻掺杂的N 型材料，称为本征层（I ）层。 7. 光源的作用是将 电信号电流变换为光信号功率 ；光检测器的作用是将 光信号功 光纤通信系统技术的发展与展望 发表时间：2018-11-02T12:10:13.943Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：周中亮 [导读] 随着国家科学技术水平的提升，光纤通信领域的发展得到了不小的突破与创新，很多行业领域都会将光纤通信技术融入到实际工作中 周中亮 哈尔滨太平国际机场 摘要:随着国家科学技术水平的提升，光纤通信领域的发展得到了不小的突破与创新，很多行业领域都会将光纤通信技术融入到实际工作中，以此来为工作的顺利开展提供有利条件。近年来，很多科研团队也提高了对光纤通信系统技术的重视与研究，并对技术的应用原理和注意事项等内容进行了深入的研究，从而为日后技术应用价值的提升奠定良好基础。本篇文章就光纤通信系统技术的发展与展望进行简单论述，并提出一些观点，希望能对相关人士的研究有所帮助。 关键词:光纤；通信；技术；发展 光纤通信系统技术在现阶段国家建设与发展中扮演着非常重要的角色，与人们的生活与以及工作质量有着紧密的联系。在近几年的发展中，很多科研团队以及国家相关部门都提高了对此技术的重视与研究。一方面是由于光线通信系统技术具有一定的专业性与科学性，需要操作人员能够熟练掌握技术的操作原理和要点，以此来保证技术应用效果。另一方面是由于光线通信系统技术的发展趋势还需要进行进一步的探讨，明确其发展方向与目标才能为国家建设奠定良好的基础。 一、光纤通信系统技术的发展现状 光线通信是信息时代的产物，不仅对很多行业领域的发展有着重要影响，还间接的影响着国家经济发展水平。要想进一步提高光线通信系统技术的应用价值，那么相关科研团队就要对该技术的发展现状进行全面的了解与掌握。 1、光弧子载体方面 由于光弧子的超短光脉冲特点，以它作为载体的经过光纤长距离的运输后，波形和速度都可以较大程度保持不变，从而保证了零误码的情况。在很早以前就有实验研究了光弧子，随后又进行了一系列实验才说明了光弧子是可以作为运输载体的。由此，全世界的许多国家都积极展开了研究探讨，比如美国和日本进行了双信道波分复用弧子通信系统和直通光弧子通信系统的实验。光弧子具有容量大、抗干扰性强，适用于长距离运输的特点，将光纤通信技术发展推进了一步。 2、光波分复用技术方面 利用光波分复用技术可以使多束激光在一条光纤上传播多个不同波长的光波，让光纤通信具有更大的容量，改善了光纤传输量问题，得到了广泛的运用。特别是近几年，日本首先成功研发出世界最高容量的WDM系统，使得光波分复用系统得到传播，有效的克服了光纤通信发展过程中的困难，带来了巨大的经济效应。目前，还有将波分复用和光时分复用相结合，将多束激光再一次复分，从而更加大大提高传输容量。 3、光纤接入技术方面 进入信息时代，人们的通信数量和频率都日益增加，互联网、物联网等多媒体服务也有着更广泛的运用，这就需要宽带能力强的光纤接入。而其中，PON技术与多种技术相结合产生成本较低的EPON技术，依赖于以太网，作为最佳接入网。有了进一步的相结合后，EPON技术还可以扩展到更广阔的网络环境中，连接更多的设备，使光纤通信技术有了质的飞跃。 二、光纤通信系统技术的未来展望 就现阶段光纤通信系技术的发展情况开展，超高速传输系统领域以及光传送联网技术领域中会经常出现其身影。另外，光接入网技术也逐渐被融入到光纤通信系统技术中，不仅为其未来的发展带来了不小的机遇与挑战，还在很大程度上推进着光纤通信系统技术的可持续发展。 1、超高速系统的发展 目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验研究阶段。 2、超大容量WDM系统的发展 采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用率低于1％，还有99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一级光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用的基本思路。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。 3、实现光联网的发展 上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路，光光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性，又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。 由于光联网具有潜在的巨大优势，美欧日等发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研，特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络，不仅可以为未来的国家信息基础设施奠定一个坚实的物理基础。 4、新代光纤的发展 目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤。其中，全波光纤将是以后开发的重点，也是现在研究的热点。从长远来看，BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向，但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看，它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。 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 、截止波长最新光纤通信基础复习题及答案
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