光纤通信概论 考题,复习题及答案

光纤通信概论参考题库1、光电二极管的主要功能是什么：将信号光功率转化成信号电流2、P-I-N代表什么意思？P型半导体和N型半导体之间夹有一层厚的本征型半导体。

3、与P-N光电二极管相比P-I-N的优点是什么？大大提高了光电转换效率，同时还提高了PIN管的响应速度。

4、与P-I-N光电二极管相比APD的优点是什么？内置放大，不引入外部电路相关噪声，偏压电路简单、价格低，超高速和较高灵敏度的接收器。

5、APD的缺点是什么？极大的温度倚赖性，存在倍增随机噪声，偏压电路复杂、价格高。

6、光电二极管的响应度是0.85A/W，饱和输入光功率是1.5mW，当入射光功率是1mW和2mW时，光电流分别是多少？解：当输入光功率是1mW时，由I=RP，可得，I=RP=[ 0.85A/W] ×[1mW]= 0.85mA当输入光功率是2mW时，公式I=RP不适用，因此我们无法得到光电流的值。

7、光波长解复用器的作用是什么?把在同一根光纤中传输的不同波长信道分别送到不同的光纤中传输。

（即：分解同一根光纤中传输的不同波长信道）8、解释电吸收调制器的工作原理：电吸收调制器的工作原理为，由激光器发射的连续光穿过半导体波导管。

当不加电压时，光直接穿过，因为它的截止波长λC小于入射光的波长；当加上了调制电压后，波导材料的禁带Eg变窄了。

这称为弗朗兹-科尔迪希效应，它是理解EA调制器工作原理的关键。

由于禁带Eg变窄，因而截止波长增大（λC=1024/ Eg ），波导材料开始吸收入射光。

因此，通过对半导体波导管施加调制电压，可以改变其吸收特性。

9.写出几种无源器件，它们的用途？1.光纤连接器：连接光纤2.光衰减器：减少传输光功率3.光纤定向耦合器：实现光的分路、合路4.波分复用器：5.光隔离器：阻挡背向光，保护激光器、光纤放大器6.光环行器7.光滤波器：对光波进行筛选，允许特定波长范围光通过8.光开关：用光控制电路的通路或断路9.光调制器10.把你所知道的光纤通信元件分为两组：有源的和无源的。

11、比较发光二极管和半导体激光器的3dB光谱宽度：LED的3dB光谱宽度>FP-LD的3dB光谱宽度>DFB-LD的3dB光谱宽度12、比较适用场合：适合做高速长距离光纤通信系统光源是？LED、FP-LD和DFB-LD13、比较发光机理：发光二极管：自发辐射发光器件；半导体激光器：受激辐射发光器件14、比较LED和LD的输出NA大小。

LED>LD15、全光纤型F-P激光器怎么构成？16、全光纤型DFB激光器怎么构成？17、光纤通信指的是：（c）a以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；b以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；c以光波作载波、以光纤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。

18、光纤通信所使用的波段为：( a )✓ a 0.8um-2.0um ；b 0.01um-0.39um ；c 0.39um-0.79um ；d 100um-1000um 。

19、下面说法正确的是：( a )✓a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;✓ b 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；c 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;d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；20、下列哪种色散类型只有在多模光纤中才存在：（a）✓ a 模间色散；b 材料色散；c 偏振模色散；d 波导色散。

21、下面说法正确的是：（C）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速率；c光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离；d 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输模式；22、下面关于“光纤通信的优势”说法不正确的是：（b）a损耗低，传输容量大；b资源丰富，成本低廉；c通信质量高；d抗电磁，抗雷击，抗雨水，保密性好。

23、光纤耦合器是实现：（d）A 同一波长的光功率进行合路的器件；b不同波长的光功率进行分路的器件；c不同波长的光功率进行合路的器件；d光信号分路/合路的功能器件。

24、下面哪一项不属于光纤的基本传输特性：（d）a 色散；b 非线性；c 损耗；d 放大。

25、关于光环形器以下说法错误的是：a 光环行器除了有多个端口外，其工作原理与隔离器类似；b 光环形器一般用于光分插复用器中；c 光环行器是一种三端口的非互易磁性器件，在光网络中用于信号的上、下载；d 典型的环行器一般有三个或四个端口，信号可以从任意一端口输入和输出。

26、下面说法正确的是：（a）a光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件；b光隔离器是一种只允许单向光通过的有源光器件；c光隔离器是一种只允许单一波长的光波通过的无源光器件；d光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件。

27、光隔离器的工作原理是：（b）a基于圆柱型透镜的聚焦原理；b基于法拉第旋转的非互易性；c 基于光栅的衍射原理；d基于多层电介质干涉膜的滤波原理。

28、以下哪个不属于构成激光器的基本要素是：（d）a 泵浦源；b 光学谐振腔；c 处于粒子数反转分布状态的工作物质；d 电源。

29、光与物质的相互作用有自发辐射、受激吸收、受激辐射三种过程。

下面说法正确的是：（d）a受激吸收是产生激光的最重要的过程；b自发辐射的光称为相干光；c自发辐射是产生激光的最重要的过程；d受激辐射是产生激光的最重要的过程。

30、STM-16的一帧中段开销的比特数是（d ）。

a) （3+5）×9 b) （3+5）×9×8c) （3+5）×16×9 d) （3+5）×9×16×831、下面的四个选项中哪一个不属于光发送机的功能（c）。

a 电端机输出的电信号转换为光信号；b 用耦合技术注入光纤线路；c 从受到各种干扰的信号中恢复出原始数据d 用电信号对光源进行调制。

32、作为光中继器使用的掺饵光纤放大器在传输系统中的主要作用是（ d ）。

a) 减小传输光脉冲的相位抖动 b) 提高光纤中的信噪比 c) 补偿光纤色散 d) 补偿光纤损耗33、在外来光子的激发下，高能级E 2上的电子跃迁到低能级E 1，并发射出一个与外来光子完全相同的光子的过程称为（ c ）。

a) 自发辐射 b) 受激吸收 c) 受激辐射 d) 非辐射复合。

34、在保证系统的误码率指标要求下，测得接收机的最低输入光功率为1μW ，则该接收机的灵敏度为（ a ）。

a) －30dBm b) －40dBm c) －20dBm d) －43dBm答：线性单位与对数单位换算 接收机的灵敏度=10dBm dBm mWW30))(10lg 10(11lg 10P P lg3ref in -===-μ35、EDFA 泵浦光源的典型工作波长是（ d ）。

a) 0.85μm b) 1.3μm c) 1.55μm d) 0.98μm36、光纤通信系统中常用的光源主要有：（d ） a) 光检测器、光放大器、激光器；b) PIN 光电二极管、APD 雪崩二极管；c) 半导体激光器、光电检测器、发光二极管； d) 半导体激光器LD 、半导体发光二极管LED 。

37-40题：（看图选择） 数字光发射机的各组成部分的方框图如下，将字母对应的该组成部分名称填入37-40题填空内。

图1 数字光发射机的各组成部分37 C 实现信号的电光转换38 B 把经过线路编码的数字信号转变为电流信号注入LD 或LED,从而获得相应的光信号。

；39 A 把数字信号转换成适合于光纤传输的码型、送入光纤线路；数字信号入40 D 控制激光器的直流偏置电流，使其自动跟踪阈值的变化，从而使LD总是偏置在最佳的工作状态；41-44题（看图选择）：图2 数字光接收机的各组成部分41如果在发射端进行了线路编码(或扰乱),则在接收端需要有相应的F42_B__的任务是放大微弱的电信号，希望它低噪声、高增益、宽带。

43_D__的作用是保证判决时不存在码间干扰44__C___的作用除提供足够的增益外,它的增益还受AGC电路控制,传输出信号的幅度在一定的范围内不受输入信号幅度的影响。

45、在某些高速长距离光纤传输线路，使用色散补偿光纤，这是为什么？色散补偿光纤是具有大的负色散光纤，为了使现已敷设的 1.3μm光纤系统采用WDM/EDFA技术，就必须将光纤的工作波长从1.3μm转为1.55μm，而标准光纤在1.55μm波长的色散不是零，而是正的（17－20）ps/（nm·km），并且具有正的色散斜率，所以必须在这些光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤，进行色散补偿，以保证整条光纤线路的总色散近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。

46、比较G652光纤和G655光纤的色散曲线，找出两种光纤色散曲线的不同有哪些？1）、G652在1310nm波长处的色散为0，在波长为1550nm波长附近衰减系数最小，色散系数最大，最佳工作波长在1310nm区域；G655在1550nm波长处色散低，同时其色散值又保持非零特性来抑制非线性效应。

2）、G655色散比G.652光纤小很多；47、第一，二，三代光纤通信系统所使用的光波长分别为_850nm ,1300nm,1310nm_。

48、光纤通信系统的主要组成分别是光发信机，中继器和光收信机三种部件。

49、在光纤通信系统中，光纤作为传输媒质其基本特性参数分别是损耗特性、色散特性、非线性。

50、在光纤中单模传输的条件是V<2.40483，工作波长>截止波长，工作频率<截止频率。

51、光纤拉曼放大器和光纤布里渊放大器是基于光纤的非线性效应，利用受激散射机制实现光的直接放大。

52、目前，通信用的光纤绝大多数是由石英材料构成的。

53、NA(数值孔径) 等于入射介质的折射率与光纤端面最大受光角正弦的乘积。

54、列举制造光纤的四种汽相工艺：MCVD，PCVD，OVD，V AD。

55、光纤数字通信系统中，光接收机的输出特性是衡量传输性能的一个主要指称。

56、光隔离器只允许光单方向传输，其主要由、和三部分组成。

57、规范一个统一的网络节点接口的先决条件，就是要有一个统一规范的信号速率和信号帧结构。

58、在SDH体系传输速率中，模块STM1、STM4和STM16所对应的传输速率分别为155.52Mb/s 、622.08Mb/s 和 2.488Gb/s 。

59、STM-1帧结构信息净负荷位置在1-9行中的第10-270列。

60、由线路编码方案知，除了传送信息外还需要传送辅助信号。

这种传送其它信息的能力称为冗余度。

61、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率转换为电信号电流。