光纤通信第一章练习题
光纤通信技术与设备习题
第一章概述一：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 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是：A 0.4～2.0B 0.4～1.8C 0.4～1.5D 0.8～1.84 目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：A 0.85、1.20、1.80；B 0.80、1.51、1.80；C 0.85、1.31、1.55；D 0.80、1.20、1.70。
5 下面说法正确的是：A 光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B 光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C 为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D 由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。
二、简述题1、什么是光纤通信？2、光纤的主要作用是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？4、光纤通信所用光波的波长范围是多少？5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少？第二章光纤与光缆工程一、单项选择题1.下面说法正确的是：A 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须等于纤芯的折射率；B 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率；C为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须小于纤芯的折射率；D 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂覆层的折射率。
2下面说法正确的是：A 单模光纤只能传输模式；B 单模光纤只能传输一路信号；C 单模光纤只能传输一种模式；D 单模光纤只能传输模式。
3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；D 光纤。
4.下面说法正确的是：A 光纤的损耗决定光纤通信系统的通信容量；B 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离；C 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输速率；D 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输模式。
西北工业大学_光纤通信作业答案
答案第一章：光纤通信1、什么是光纤通信？光纤通信及系统的组成光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。
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。
2、什么事光通信光通信就是以光波为载波的通信。
3、光纤通信的优点？①传输频带宽，通信容量大。
②传输衰减小，传输距离长。
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4、光纤通信的工作波长？光源：近红外区波长：0.8—1.8μm频率：167—375THz5、WDM是指什么？DWDM指什么？WDM：波分复用DWDM：密集波分复用6、光纤从材料上可以分为哪几种？从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？PC、APC、SPC（球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触）8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？层绞式、单位式、骨架式、带状式9、光线的制造分哪几个步骤？I 材料准备与提纯II 制棒III 拉丝、涂覆IV 塑套其中制棒分为：（1）MCVD改进的化学气相沉淀法（2）PCVD等离子化学气相沉淀法10、按材料光纤分几种？同611、无源器件的种类连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章：光纤通信的物理学基础1、通过哪些现象可以证明光具有波动性？光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应⑴ 每种金属都有一个确定的截止频率γ0，当入射光的频率低于γ0 时，不论入射光多强，照射时间多长，都不能从金属中释放出电子。
⑵ 对于频率高于γ0的入射光，从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关，只与光的频率有关。
频率越高释放出的电子的动能就越大。
⑶ 对于频率高于γ0的入射光，即使入射光非常微弱，照射后也能立即释放出电子。
光纤通信
1.阶段1、4好在目前的实用光纤通信系统中采用___________ 调制方式，即将调制信号直接作用在光源上，使光源的输出功率随调制信号的变化而变化。
A.直接B.间接C.外D.分接知识点: 第一章概述学生答案: [A;] 标准答案: A;得分: [5] 试题分值: 5.02.3.(错误)光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、__________μm。
A.1560B.1550C. 1.55D. 1.51知识点: 第一章概述学生答案: [B;] 标准答案: C;得分: [0] 试题分值: 5.04.5.(错误)渐变型光纤是指___________是渐变的。
A.纤芯和包层的折射率B.纤芯的折射率C.包层的折射率D.模式数量知识点: 光纤结构和分类学生答案: [A;] 标准答案: B;得分: [0] 试题分值: 5.06.7.(错误)下面哪一句话是不正确的。
A.光波是一种电磁波，在光纤中传输时一定服从驻波方程B.光波是一种电磁波，在光纤中传输时一定服从麦克斯韦方程组C.光波是一种电磁波，在光纤中传输时一定服从波动方程D.光波是一种电磁波，在光纤中传输时一定服从亥姆霍兹方程知识点: 光纤基础理论学生答案: [C;] 标准答案: A;得分: [0] 试题分值: 5.08.9.如果电磁波的横向场的极化方向在传输过程中保持不变的横电磁波称为。
A.园偏振光B.椭圆极化波C.圆极化波D.线极化波知识点: 光纤基础理论学生答案: [D;] 标准答案: D;得分: [5] 试题分值: 5.010.11.(错误)均匀平面波在均匀介质中传播时，其E和H是一个随时间和空间作__________变化的波。
A.指数B.谐振C.平方D.线性知识点: 光纤基础理论学生答案: [A;] 标准答案: B;得分: [0] 试题分值: 5.012.13.(错误)均匀光纤导波的场方程中的参数U被称为，它是反映了波在中场的变化规律。
《光纤通信》第1章课后习题答案
习题一1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源是LED 或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。
光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s 的音频信道。
光纤通信习题集
光 纤 通 信 习 题第一章 概述1. 光纤通信的优缺点各是什么？2. 光纤通信系统由哪几部分组成? 各部分的功能是什么？3．什么叫光纤通信？4.光纤通信从什么年代开始发展起来的，在什么年代开始进入商用阶段？光纤通信起步发展阶段解决了哪些关键技术？5.光纤通信系统的基本组成是怎样的？试画出简图予以说明。
6. 现有光纤通信使用的光波长有哪几种？它们在整个电磁波谱中处在什么位置？7. 假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5 GHz 的微波载波和1.55 μm的光载波上能传输多少路64 kb/s的音频信道？8.光纤通信有哪些类别？9.信道比特率BR（Bit Rate）与信道带宽BW（Bit Width）的物理意义是什么？两者之间有何近似关系？10.对10路话音信号进行PCM时分复用传输，已知采样速率为8kHz，采样后的信号使用M级电平量化，采用二进制编码，传输信号的波形为半占空归零矩形脉冲。
试求当M=8和128时，传输10路PCM时分复用信号所需要的带宽分别为多少？第二章 光 纤1.光波在真空中和介质中的传播速度有何关系？波长有何关系？频率有何关系？传播常数有何关系？2. 光纤的基本结构是怎样的？3.光纤按照制作材料、折射率分布形式以及光波模式的不同来划分，各分为哪些类型？4. 何谓阶跃光纤？何谓渐变光纤？5.何谓多模光纤？何谓单模光纤？6.何谓光纤衰减常数？其物理意义是什么？7. 列表说明光纤通信中常用的低损耗窗口的波长、衰减常数、对应光纤、应用范围等。
8.光纤存在哪些色散类型？写出各类色散带宽的计算公式。
9.从几何光学理论来看，光纤中导波的形成必须具备哪几个条件？10.为什么V>V c 是纤芯中导波存在的条件，V=V c 是导波截止的临界条件？11.为什么说当两根光纤的12,,,,a n n λα和in φ都分别相同时，长光纤比短光纤输出的高阶模要少？12.为什么单模光纤需要定义模场直径这个参量？13.光波从空气中以角度θ1=33°投射到平板玻璃表面上， 这里的θ1是入射光线与玻璃表面之间的夹角。
《光纤通信基础》习题及答案
光栅技术
第二章部分
2.1、光纤的结构由哪几部分组成？各有什么作用？ 答：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。 2.2、简述光纤的类型包括哪几种以及各自特点？ 解：实用光纤主要有三种基本类型： 1）、突变型多模光纤（Step Index Fiber, SIF）， 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。 2）、渐变型多模光纤（Graded Index Fiber, GIF）， 在纤芯中心折射率最大为 n1，沿径向 r 向外围逐渐变小，直到包层变为 n2。这种光纤一般纤芯直径 2a 为 50μm，光线以正弦形 状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小。 3）、单模光纤（Single Mode Fiber, SMF），折射率分布和突变型光 纤相似，纤芯直径只有 8~10 μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光 纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。 2.3、色散的产生以及危害？ 答：由于光纤中所传信号的不同频率成分， 或信号能量的各种模式成分，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；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。 2.4、光缆的结构分类？ 答：(1) 层绞式结构：层绞式光缆的结构类似于传统的电缆结构方式，故又称为古典式光缆。 (2) 骨架式结构：架式光缆中的光纤置放于塑料骨架的槽中，槽的横截面可以是 V 形、U 形 或其他合理的形状，槽的纵向呈螺旋形或正弦形，一个空槽可放置 5~10 根一次涂覆光纤。 (3) 束管式结构：束管式结构的光缆近年来得到了较快的发展。它相当于把松套管扩大为整 个纤芯，成为一个管腔，将光纤集中松放在其中。 (4) 带状式结构：带状式结构的光缆首先将一次涂覆的光纤放入塑料带内做成光纤带，然后 将几层光纤带叠放在一起构成光缆芯。 2.5、光缆的种类？ 答：根据光缆的传输性能、距离和用途，光缆可以分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用
光纤通信课后第1章习题答案
第1章 复习思考题参考答案1-1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出答：1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。
1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是： 1. 频带宽、传输容量大； 2. 损耗小、中继距离长； 3. 重量轻、体积小； 4. 抗电磁干扰性能好； 5. 泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。
1-3 简述通信网络的分层结构构成通信网络的基础设施可用图1.1.3所示的分层模型来描述。
这种分层网络支持传统的电复用信号传输，但是也可以提供全光端对端透明连接。
在光层中传输的网络功能，如分插复用（ADM ）、交叉连接、信号存储以及业务调度均在光层中完成。
电交换/复接层( 层)LAN POTS CATVOXCOXCOXC业务和应用层光传送/网络层光接入声音视频网络管理OADMOADMOADM: OXC ：光分插复用光交叉连接SDH/ATM图 1.1.3 通信网络的分层结构1-4 比较光在空气和光纤中传输的速度，哪个传输得快答：当光通过比真空密度大的光纤时，其传播速度要减慢，如图1.2.3所示，减慢的程度与介质折射率n 成反比。
图1.2.3 光通过密度大的介质时传播速度要减慢1-5 简述抗反射膜的工作原理。
答：当光入射到光电器件的表面时总会有一些光被反射回来，除增加耦合损耗外，还会对系统产生不利的影响，为此需要在器件表面镀一层电介质材料，以便减少反射，如图1.3.6所示。
在该例中，空气折射率11=n ，器件材料是硅，5.33=n ，电介质材料选用43N Si ，其折射率9.12≈n ，在空气和硅器件折射率之间。
当入射光到达空气和抗反射膜界面时，标记为A 的一些光被反射回来，因为它是外反射，所以反射光与入射光相比有180o的相位变化。
该光波在电介质材料中传播，当到达抗反射膜和器件界面时，除大部分光进入器件外，一些光又被反射回来，标记为B 。
因为23n n >，还是外反射，B 光仍有180o 的相位变化，而且当它从抗反射膜出来时，已经受了2d 距离的传输延迟，d 为抗反射膜的厚度。
通信专业实务—传输与接入 练习题
通信专业实务—传输与接入练习题第一章光纤通信概述一、单项选择题1.通信用光纤按其传输的光信号模式的数量可分为(B)。
A(1310nm和1550nmB.单模和多模C(色散位移和色散没有位移 D.骨架式和套管式2.色散位移光纤通过改变折射率分布，将1310nm附近的零色散点，为一道(C)nm附近。
A(980 B.1310 C.1550 D .16503.G .652光纤在1550nm附近进行光波复用传输距离主要受到(B)限制。
A(衰减 B.色散 C.发送光功率 D.光缆外护套4.G(653光纤在1550nm附近色散极小，但由于(C)导致G.653并不适合于DWDM传输。
A.受激拉曼散射SPS B .受激布里渊散射SBS C(四波混频FWM D.衰减5.最适合DWDM传输的光纤是(D)。
A.G.652B.G.653C.G.654D.G.6556.以下说法正确的是(A)A.一般LD与光纤的耦合效率比LED高。
B.LED属于阈值器件。
C.LED主要靠受激辐射效应发光。
D.由于LED的线性比LD好，因此LED更适合高速传输系统。
7.对于普通单模光纤，一般认为不存在的是(C)。
A.材料色散B.波导色散C.模式色散D.波长色散 8.以下不属于我国PDH速率体系的是(D)。
A.140Mbit/sB.8Mbit/sC.34Mbit/sD.45Mbit/s二、多项选择题1.从光纤色散产生的机理可分为(ABD)。
A.模式色散B.材料色散C.非线性色散D.波导色散 2.G.652光纤在1310nm和1550nm波长上描述正确的有(AB)。
A.在1310nm色散较小，但衰耗较1550nm大B.在1550nm衰耗较小，但色散较1310nm大C.在1310nm色散较小，但衰耗较1550nm小D.在1550nm衰耗较大，但色散较1310nm小3.有关G.655光纤以下正确的描述是(ABCD)。
A.G.655较G.652在1550nm附近的色散小B.G.655较G.653在1550nm附近的FWM效应要小C.G.655在1550nm窗口同时具有了较小色散和较小衰减D.G.655工作区色散可以为正也可以为负4.LD和LED相比，主要区别在于(ABCD)。
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4、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由 、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体， 和 三部分组成。 三部分组成。 5、光纤的数值孔径表征光纤的 、 n1，为n2，则相对折射率差为 。 6、光纤的色散分为 、 色散、 色散、 色散和
、
，纤芯和包层折射率为
色散。 色散。
1．已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。 a.光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输 入端面的光纤最大接收角； b.光纤放置在空气中，求数值孔径。 2．已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01，工作波长
光纤通信 第一章练习题
单选题
1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上 、 而是能量集中在芯子之中传输。 （ B ）而是能量集中在芯子之中传输。 A、半反射 B、全反射 C、全折射 D、半折射 、 、 、 、 2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（ A ）的。 、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（ A、连续变化 B、恒定不变 C、间断变换 D、基本不变 、 、 、 、 3、目前，光纤在（ B ）nm处的损耗可以做到 处的损耗可以做到0.2dB/nm左右， 左右， 、目前，光纤在（ 处的损耗可以做到 左右 接近光纤损耗的理论极限值。 接近光纤损耗的理论极限值。 A、1050 B、1550 C、1310 D、850 、 、 、 、 4、普通石英光纤在波长（ A ）nm附近波导色散与材料色散可 、普通石英光纤在波长（ 附近波导色散与材料色散可 以相互抵消，使二者总的色散为零。 以相互抵消，使二者总的色散为零。 A、1310 B、980 C、1550 D、850 、 、 、 、 5、非零色散位移单模光纤也称为（ D ）光纤，是为适应波分复 光纤， 、非零色散位移单模光纤也称为（ 用传输系统设计和制造的新型光纤。 用传输系统设计和制造的新型光纤。 A、G.652 B、G.653 C、G.654 D、G.655 、 、 、 、
λ=0.85µm，
计算题
求：（1）当纤芯半径a=25μm时，此光纤中传输的导模 数M？ （2）若要实现单模传输，纤芯半径应为多大？ 3.某均匀弱波导光纤的NA=0.275，n1 =1.487，如果一 个光脉冲在此光纤中传输50km之后光脉冲展宽多少？
A、850nm波段 B、1050nm波段 C、1550nm波段 D、2650nm波段 、 波段 、 波段 、 波段 、 波段
4、根据色散产生的原因，光纤色散的种类主要可以分为（A BC ） 、根据色散产生的原因，光纤色散的种类主要可以分为（
A、模式色散 B、材料色散 C、波导色散 D、偏振模色散 、 、 、 、
A、阶跃光纤 B、渐变光纤 C、单模光纤 D、多模光纤 、 、 、 、
2、光纤损耗因素主要有本征损耗、（ A B C D ）和附加损耗等。 、光纤损耗因素主要有本征损耗、（ 和附加损耗等。
A 、制造损耗 B、连接损耗 C、耦合损耗 D 、散射损耗 、 、
3、光纤通信所使用的低损耗窗口是（ 3、光纤通信所使用的低损耗窗口是（ A C ）和1310nm波段 1310nm波段
6、目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是由 、目前， 材料构成的。 （ ）材料构成的。 A．多成分玻璃 B．石英 C．石英和塑料 ． ． ． D．塑料 ． 7．光纤相对折射指数差的定义为（ ）。 ．光纤相对折射指数差的定义为（ A． ． B．
C． D．
多项选择
1、根据光纤横截面折射率分布不同，常用的光纤可以分成（AB ） 、根据光纤横截面折射率分布不同，常用的光纤可以分成（
光纤中可以传输的模式数量的多少取决于光纤的 工作波长、 1、 光纤横截面折射率的分布 和结构参数 。 2、 光缆的基本结构: 光缆的基本结构 加强件 、 缆芯 外护层 。
3、 光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波 长： ， ， ； 。 最低损耗窗口的中心波长是在： 最低损耗窗口的中心波长是在：
5、单模光纤可以分为（ ABCD ） 、单模光纤可以分为（
A、非色散位移单模光纤 、 C、截止波长位移单模光纤 、 B、色散位移单模光纤 、 D、非零色散位移单模光纤 、
判断题
1、光纤是圆截面介质波导。（ √ ） 、光纤是圆截面介质波导。（ 2、在多模阶跃光纤的纤芯中，光按曲线传输，在纤芯和包层的 、在多模阶跃光纤的纤芯中，光按曲线传输， 街面上光发生反射。（ 街面上光发生反射。（ × ） 3、在渐变光纤中，光射线的轨迹是直线。（ × ） 、在渐变光纤中，光射线的轨迹是直线。（ 4、光纤的折射率分布采取双曲正割函数的分布，所有的子午射 、光纤的折射率分布采取双曲正割函数的分布， 线具有完善的自聚焦性质。（ 线具有完善的自聚焦性质。（ √ ） 5、在高强度电磁场中光纤对光的影响会变成线性。（ × ） 、在高强度电磁场中光纤对光的影响会变成线性。（ 6、四波混频是指由 个或 个不同波长的光波混合后产生新的光 个或3个不同波长的光波混合后产生新的光 、四波混频是指由2个或 波的现象。（ 波的现象。（ √ ） 7、为了保证单模传输，光纤的纤径较小，一般其芯径为 、为了保证单模传输，光纤的纤径较小，一般其芯径为4-10u m。（ √ ） 。（