光纤通信 模拟试题

光纤通信模拟试题1

一、选择题

1. 目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是( )

A. 红外区

B. 远红外区

C. 紫外区

D. 近红外区

2. 表示光纤色散程度的物理量是( )

A. 时延

B. 频带带宽

C. 时延差

D. 相位差

3. 在外来光子的激发下，低能级E1上的电子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而跃迁到高能级

E2的过程称为( )

A. 自发辐射

B. 受激辐射

C. 受激吸收

D. 康普顿效应

4. EDFA中，光滤波器的主要作用是( )

A. 使泵浦光和信号光耦合

B. 滤除光放大器的输出噪声

C. 提高光放大增益

D. 使信号再生

5. 目前，掺铒光纤放大器的噪声系数可低达( )

A. -3 dB～0 dB

B. 0 dB～3 dB

C.4 dB～5 dB

D. 10 dB～15 dB

6. STM-1的帧结构中，段开销区域的位置是在( )

A. 1～9列，1～3行和5～9行

B. 1～9列，1～9行

C.1～3列和5～9列，1～9行

D. 1～3列和5～9列，1～3行和5～9行

7. 不属于PIN光电二极管特性参数的是( )

A. 暗电流

B. 消光比

C. 响应度

D. 响应时间

二、填空题

11. 利用光波作为载频的通信方式称为___________________。

12. 通常根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成TE波，

TEM波和___________________三类。

13. 薄膜波导由衬底、敷层和___________________三层介质构成。

14. 在薄膜波导中，导波的基模是___________________。

15. 按照射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有___________________和斜射线两类。

16. 渐变型光纤中，子午射线的自聚焦是指光纤中不同的射线具有

___________________的

现象。

17. 光纤是一种介质光波导,具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。它是由直径大约只有

___________________的细玻璃丝构成。

18. 处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________________。

19. 激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的___________________。

20. 随着激光器温度的上升，其输出光功率会___________________。

21. EDFA的输出饱和功率是指___________________时所对应的输出功率。

22. EDFA作为发射机功率放大器使用的主要作用是___________________。

23. 在光纤通信系统中，利用光纤来传输监控信号时，通常可采用频分复用和____________

_______两种传输方式。

24. 对光隔离器的主要要求是：插入损耗低和___________________。

25. 光纤通信系统中(武汉自考)常用的线路码型有：mBnB码、插入比特码和_____________

______等。

26. STM-1帧结构中，管理单元指针的位置在___________________列中的第4行。

27. 虚容器是SDH中最重要的一种信息结构，它由容器输出的信息净负荷和_________来组

成。

28. STM-1信号中，一帧中包含的字节数为___________________。

29. 由光电检测器引入的噪声主要有量子噪声、___________________和雪崩管倍增噪声等

三种。

30. 在保证系统误码率指标的要求下，测得接收机的最低输入光功率为0.1 μW，最大允许

输入光功率为0.1 mW，则该接收机的动态范围为

___________________dB。

三、名词解释题

31. 光纤中的模式

32. 本地数值孔径

33. 激光器的温度特性

34. 误码率(BER)

35. 光接收机灵敏度

四、画图题

36. 画出光纤数字通信系统中光发射机的基本组成原理框图。

37. 画出光纤数字通信系统中光接收机的基本组成原理框图。

五、简答题

38. 何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?其最佳折射指数分布形式又是什么?

39. 光纤通信对半导体光源有哪些基本要求?

40. 在我国采用的准同步数字体系中，PCM端机输出端口的接口码速率和接口码型分别是

什么?

41. 什么是雪崩光电二极管的雪崩倍增效应?

六、计算题

42. 阶跃型光纤，已知纤芯折射率n1=1.51，相对折射率差Δ=0.18%，纤芯半径a=3.5 μm，

工作波长λ=1.31 μm。

求：(1)每公里光纤的模式色散；

(2)光纤中可以传输的模式。

43. 某光纤通信系统中，已知光接收机灵敏度为-38 dBm，光发射机光源的入纤光功率为0.

5 mw，光纤衰减系数为0.34 dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.05 dB/km。设计要求

系统富裕度为6 dB，试核算该系统的无中继传输距离能否满足100 km 的要求。

光纤通信模拟试题2

一、选择题

1. 速率为fb的NRZ码经4B1H码型变换后，其线路码的速率为( )

A. 1.25fb

B.1.2fb

C. fb

D. 0.8fb

2. 通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是( )

A. 光纤色散

B. 噪声

C. 光纤衰减

D. 光缆线路长度

3. STM-1一帧的字节数为( )

A.9×270×N

B. 9×261×N

C.9×270

D. 9×261

4. 在薄膜波导中，导波的轴向相位常数k1z＝( )

A. k0sinθ1

B. k0n1cosθ1

C. n1cosθ1

D. k0n1sinθ1

5. 在阶跃型光纤中，当导波处于截止的临界状态时，其特性参数( )

A.W＝0

B. β＝0

C. V＝0

D. U＝0

6. 目前，掺铒光纤放大器噪声系数可低至( )

A. －3 dB～0 dB

B. 0 dB～3 dB

C.4 dB～5 dB

D.10 dB～15 dB

7. 不属于半导体激光器特性参数的是( )

A.输出光功率

B. 阈值电流

C. 转换效率

D. 消光比

8. 光纤衰减系数的单位是( )

A. dB

B. dBm

C. dBm/km

D. dB/km

9. 在EDFA中，用于降低放大器噪声的器件是( )

A. 光耦合器

B. 波分复用器

C. 光滤波器

D. 光隔离器

二、填空题

11. 在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件。

12. 在光（电磁波）的传播形态中，TEM波的含义是__________。

13. 在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、__________和敷层辐射模。

14. 对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________。

15. 光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形

__________。

16. 所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布。

17. 常用通(武汉自考)信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架式等几种。

18. 激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成。

19. 光发射机的消光比过大，会使接收机的__________特性变坏。

20. 光发射机中，__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏。

21. 半导体P-N结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致，这有利于耗尽层

的加宽。

22. 光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标。

23. 光定向耦合器的主要特性参数有：插入损耗、分光比和__________等。

24. 利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时，通常可采用时分复用和__________两种传

输模式。

25. SDH网由一系列__________组成，是一个高度统一的、标准的智能化网络。

26. STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第1～9行，第__________列。

27. 管理单元AU是SDH的一种信息结构，它是由一个相应的高阶VC和一个相应的

__________构成的。

28. 目前EDFA采用的泵浦光波长为0.98 μm和__________两种。

29. EDFA的主要特性指标有：功率增益、输出饱和功率和__________等。

30. EDFA作前置放大器使用时，其作用为__________。

三、名词解释题

31. 光纤的时延

32. 受激辐射

33. 光电检测器的响应时间

34. 单位间隔（UI）

35. 网络自愈

四、画图题

36. 画出半导体激光器（LD）数字信号的直接调制原理图。

37. 画出光接收机自动增益控制的工作原理框图。

五、简答题

38. 何为单模光纤的截止波长λc？写出在阶跃型光纤中λc的计算公式。

39. 简述光源直接调制方式的主要优缺点。

40. 在数字光接收机电路中，为什么要采用均衡器？

41. 在数字光纤通信系统中，线路码型应满足哪些条件？

六、计算题

42. 弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1＝1.50，相对折射率差Δ＝0.25，纤芯的半径

a＝5 μm，工作波长λ＝1.31 μm。

计算：（1）该光纤的数值孔径NA；

（2）光纤中传输模式的数量；

（3）为保证光纤的单模传输，光纤的芯径应取多大？

43. 某工程采用单模光纤通信系统，其发射机光源的入纤光功率为0.5 mW，接收机的灵敏

度为1 μW，全程光纤平均接头损耗为0.1 dB/km，系统富裕度为6 dB。现要求该系统

的中继传输距离达65 km，请核算选用单位长度损耗为0.27 dB/km的光纤是否满足传输

的要求。

光纤通信模拟试题3

一、选择题

1. 处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1时，同时放出一个能

量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程为( )

A. 自发辐射

B. 受激吸收

C. 受激辐射

D. 电光效应

2. 影响光接收机灵敏度的一个主要因素是( )

A. 光纤色散

B. 光电检测器噪声

C. 光纤衰减

D. 光缆线路长度

3. 对于8448kb/s码速率的数字信号，UI的抖动对应的时间为( )

A.118ns

B.118μs

C. 488ns

D. 488μs

4. STM-4信号每秒可传的帧数是( )

A. 1000

B. 2000

C. 8000

D. 16000

5. EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是( )

A. 光滤波器

B. 光耦合器

C. 光环形器

D. 光隔离器

6. 由EDFA功率增益与泵浦功率之间的关系曲线，可以看出输入泵浦功率和输出放大器增

益变化关系为( )

A. 先逐步增大，后不变

B. 先不变，后逐步增大

C. 一直不变

D. 先不变，后逐渐降低

9. 目前，大多数通信用光纤的纤芯和包层的组成材料是( )

A. 多组分玻璃

B. 石英

C. 石英和塑料

D. 塑料

10. 表示光纤色散程度的物理量是( )

A. 时延

B. 相位

C. 时延差

D. 群速度

二、填空题

11 激光器主要由能够产生激光的工作物质、泵浦源和_________等三部分构成。

12. 光发射机的消光比过大，会使接收机的_________特性变坏。

13. 在PIN光电二极管中，P型材料和N型材料之间加的一层轻掺杂N型材料，称为

_________层。

14. 光接收机中，由APD引入的噪声主要有量子噪声、暗电流噪声和

_________等三种。

15. 光纤通信系统中的监控信号除了可借助光缆中的金属导线传输外，还可利用_________

来传输。

16. 在准同步数字体系中，我国和欧洲采用的基础速率为_________。

17. 在SDH的帧结构中段开销又可分为再生段开销和_________两种。

18. 按照泵浦方式的不同，EDFA可分为_________、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种

形式。

19. EDFA功率增益的定义式为_________。

20. 目前光纤通信系统中，长波长低损耗的工作窗口是_________和1.55μm。

21. 在光（电磁波）的传播形态中，TEM波是_________波的英文缩写。

22. 在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、衬底辐射模和_________。

23. 薄膜波导中导波的基模是_________模。

24. 所谓弱导波光纤是指纤芯折射指数_________包层折射指数的光纤。

25. 常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、_________和骨架式等几种。

三、名词解释题

26. APD的雪崩倍增因子

27. 误码率

28. 网络自愈

29. 波导色散

30. 光源的直接强度调制

四、画图题

31. 画出光发射机输入盘的原理方框图。

32. 画出最简单的光中继器原理方框图。

五、简答题

33. 简述光隔离器的主要作用和要求。

34. 何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布？最佳折射指数分布形式又是什么？

35. 光纤通信系统对光发射机有哪些要求？

36. 什么是APD的雪崩倍增效应？

六、计算题

37. 阶跃型光纤纤芯和包层的折射指数分别为n1=1.51，n2=1.49，纤芯半径a=4μm，工作波

长λ=1.31μm。

试计算：（1）相对折射指数差△；

（2）光纤的数值孔径NA；

（3）光纤中传播的模式数量。

38. 已知一光纤通信系统发射机的平均发送光功率为0.5mW，接收机灵敏度为-38dBm，光

纤损耗为0.34dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.05dB/km，设计要求系统富裕度为6dB。

试核算该系统的无中继传输距离是否满足100km的要求。考试大收集整理

光纤通信模拟试题4

1、选择题

1. 光纤包层需要满足的基本要求是( )

A. 为了产生全内反射，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

2. 一段20km长、衰减为0.5dB/km的光纤，其输出为0.005mW，则输入功率为( )

A. 0.5mW

B. 0.1mW

C.0.05mW

D.0.03mW

3. 哪种类型光纤的色散最大？( )

A. 阶跃折射率多模光纤

B. 渐变折射率多模光纤

C.阶跃折射率单模光纤

D. 色散移位单模光纤

4. 对于芯径为8μm的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为1.495,截止波

长为( )

A. 0.89μm B .1.15μm C. 1.28μm D. 1.31μm

5. 通过20km长的单模光纤传输瞬时脉冲，信号波长处的色散为10ps/(nm*km)，入射脉冲

谱宽为2nm，则光纤输出端的脉冲宽度是多少？( )

A .400ps B. 250ps C. 200ps D. 100ps

6. 镓铝砷（GaAlAs）LED和LD的波长是( )

A .850nm B. 665nm C. 1310nm D. 1550nm

7. 以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( )

A. 通过光纤的电流

B. EDFA不需要功率源

C. 在980nm或1480nm发光的泵浦激光器

D. 从光信号中提取的功率

8. LED的输出是如何调制的( )

A. 通过改变外调制器的电流进行外调制

B. 通过改变驱动电流直接调制

C. 通过改变加到外调制器上电压直接调制

D. 通过改变LED的工作温度直接调制

9. 雪崩光电二极管( )

A. 有基于电子雪崩放大的内部放大级

B. 有包含单个晶体管的外部放大级

C. 在晶体管基础上产生光电流，放大信号

D. 在亮光下能产生光信号的普通晶体管

10 如果信道间隔为100GHz，利用一个工作在1540-1565nm波段的放大器能传输多少个不

同波长？（光速为299792458m/s）( )

A. 16

B. 25

C. 31

D. 32

二、填空题

1. 电磁波在传播方向上没有电场分量和磁场分量，称为______波。

2. 光纤通信与电通信方式的主要差异，一是用光作为传输信号，二是______。

3. 在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和______的制约。

4. 光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。

5. 从几何光学的角度来看，若满足全反射的条件，则在波导中形成______波。

6. 当全反射条件被破坏，即认为导波处于______状态。

7. 薄膜波导的基模是______模。

8. 携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为______。

9. 不同的模式具有相同的传输常数时，就认为这些模式是______模。

10. 可用归一化频率判断某种模式能否在光纤中传输，截止条件是______。

11. 单模光纤不存在______色散。

12. 单模光纤中存在着______色散和波导色散。

13. 对于多模光纤，______色散占主要地位。

14. 只有波长______材料截止波长的入射光，才能使材料产生光生载流子。

15. 雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的，这种随机性的电流起伏将引起______噪声。

16. 在数字通信系统中，抖动将引起______的增加。

17. SDH的帧结构是以______为基础。

18. 在SDH的帧结构中，有足够的______，以适应网络管理、运行和维

护。

19. 当一秒内的误码率劣于______，称严重误码秒。

20. 随着传输码速的提高，一个UI的时间将______。

三、名词解释

1. 简并模

2. 泵浦源

3. 光接收机灵敏度

4. mB1P码

5. 网络节点接口

四、简答题

1. 按照纤芯剖面折射率分布不同，光纤可分为哪两种形式？解释其含义。

2. 实现光源调制的方法有哪些，请具体说明。

3. 光接收机中主放大器的主要作用是什么？

4. 如何用光纤的频域特性来描述光纤的色散效应？

五、画图题

1. 画出薄膜波导中的TE波和TM波。

2. 画出EDFA的结构示意图。

六、计算题

1. 一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传

播模式。试问：

（1）其纤芯直径为多少？

（2）在1320nm波长上可以支持多少种模式？

（3）在1550nm波长上可以支持多少种模式？

2. 一个100Mbit/s信号必须通过具有8个连接器对的100m光纤传输到灵敏度为1μW

（-30dBm）的接收机，光纤损耗为4dB/km，且每对连接器的平均连接损耗为1.0dB。如

果系统余量为5dB，则系统必须耦合到光纤内的最小功率是多少？