1、1. 光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。A. 可见光 B. 红外光C. 紫外光 D. 毫米波2. 目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( )。A0.85 m,1.27 m,1.31 mB0.85 m,1.27 m,1.55 mC0.85 m,1.31 m,1.55 mD1.05 m,1.31 m,1.27 m3. 限制光纤传输容量（BL 积）的两个基本因素是( )和光纤色散。A光纤色散 B光纤折射C光纤带宽 D光纤损耗4. 一光纤的模色散为 20ps/km，如果一瞬时光脉冲（脉冲宽度趋近于 0）在此光纤中传输 8km，则输出端的脉冲宽度为( )A.20ps B.40ps C.80ps D
2、.160ps5. 下列说法正确的是( )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层的折射率6. 对于工作波长为 1.31m 的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为 1.5，包层折射率为 1.003(空气)，纤芯直径的最大允许值为（ ） 。A.0.34m B.0.90mC.3.0m D.4.8m7. 在阶跃型光纤中，导波的传输条件为( )AV0 BVVcCV2.405 DVVc8. 下列现象是光纤色散造成的，是（ ） 。
3、A.光散射出光纤侧面 B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄 D.信号脉冲衰减9. 将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（ ） 。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10. 1mW的光向光纤耦合时，耦合损耗为 1.0dB，而在光纤输出端需要 0.1mW的信号，则在衰减为0.5dB/km的光纤中，可以将信号传输多远？（ ） 。A.1.8km B.10kmC.18km D.20km11. 光纤的数值孔与( )有关。A. 纤芯的直径 B. 包层的直径C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长12. 阶跃型光纤中
4、数值孔径的计算式为（ ） 。A. B. 21n 2aC. D. 1n13. 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( )。A0.85 m B1.05 mC1.27 m D1.31 m14. 下面不属于光纤的衰减机理的是( )A光能量的折射损耗 B光能量的吸收损耗C光能量的散射损耗 D光能量的辐射损耗15. 单模光纤在信号波长处的材料色散和波导色散分别为 20ps/(nm.km)和-15ps/(nm.km)，则光纤总色散为（ ） 。A.35ps/(nm.km) B.25ps/(nm.km)C.5ps/(nm.km) D.0ps/(nm.km)16. 激光是通
5、过什么产生的？（ ） 。A.受激辐射 B.自发辐射C.热辐射 D.电流17. 激光器发射波长与( )有关。 A基态能级能量 B激发态能级能量C基态与亚稳态级能量间隔 D基态与激发态级能量间隔18. 半导体光源的核心是( )A带隙 BPN 结C半导体材料 D半导体结构19. 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20. 下面说法正确的是( )。A光纤、光源和光电检测器是光通信中不可缺少的三个部件B在接收机中，影响最大的是主放大器产生的噪声C自发辐射输出的是相干光，受激辐射输出的是非相干光D激光器中自发辐射占据主导地位 21
6、. PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为( )。A. G1 B. G1C. G1 D. G022. 作为光纤探测器的光电二极管通常（ ）A.反向偏置 B.热电冷却C.正向偏置 D.像太阳能电池一样无偏置产生电压23. 为了使雪崩光电二极管正常工作，在其 PN 结上应加（ ） 。A.高正向偏压 B.低正向偏压C.低反向偏压 D.高反向偏压24. 光隔离器一般采用的机理是( )。A. 帕克耳效应 B. 法拉第旋转效应C. 声光效应 D. 电光效应25. 下面那个会影响两根光纤的对接损耗( )A数值孔径 B折射率分布C纤心直径 D光纤的色散26. 关于衰减器正确的是（ ） 。A.
7、一个阻挡某个波长的光而使其他波长的光透过的滤波器B.使输入光偏振，引起其他偏振光的损耗C.在一定的波长范围内均匀减小光强D.有选择地阻挡由自辐射产生的光子27. 影响光源与光纤的耦合效率的主要因素是( )。A光源的发射角 B光源的发射面C光源的发射波长 D光源的发射功率 28. 不属于无源光器件的是（ ） 。A.光定向耦合器 B.半导体激光器C.光纤连接器 D.光衰减器29. 利用光放大器是（ ） 。A.为了驱动光源而克服阈值效应 B.为了补偿光纤损耗C.只在铜导线系统中使用 D.将光信号转换成电信号30. EDFA的泵浦光源的典型工作波长为（ ） 。A.850 nm B.980 nmC.13
8、10 nm D.1550 nm31. 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32. 为了得到较高的信噪比，对光接收机中的前置放大器的要求是( )A高增益 B低噪声C低增益、低噪声 D高增益、低噪声33. 目前，掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达( )A40 dB 左右 B30 dB 左右C20 dB 左右 D10 dB 左右34. EDFA的最大输出功率常用( )来表示。A. 饱和输出功率 B. 3dB 饱和输出功率C. 功率增益 D. 饱和功率增益35. 下面( )不是掺铒光纤放大器的优点A.高增益 B.宽增益带
9、宽C.工作在 1300nm附近 D.工作在 1550nm附近36. EDFA中光光隔离器的主要作用是（ ） 。A.降低光放大器输出噪声 B.消除反射光的影响C.提高光放大器增益 D.使光信号再生37. 在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（ ） 。A.10-6 B.10-5C.10-4 D.10-338. STM-16信号的码速率为( )A155.520 Mb/s B622.080 Mb/sC2 488.320 Mb/s D9 953.280 Mb/s39. 10Gb/s的单个比特间隔是( )。A. 1ns B. 1psC. 10ps D. 100ps 40. 数字光接收机的
10、灵敏度定义为接收机工作于( )的 BER所要求的最小平均接受光功率。A.10-6 B.10-8 C.10-9 D.10-111. 在光纤通信系统中起主导作用的部件是光源、光纤和_三种。2. 光纤通信系统光载波的频率为 200THz，则其对应的波长为_。3. 光纤通信的三个实用的低损耗工作窗口是 0.85 m,1.31 m 和_。4. 根据折射率在横截面上的分布形状，有_光纤和_光纤两类。5. 单模光纤中不存在_色散，仅存在材料色散和波导色散。6. 高速长距离光波系统主要受_限制，而不受光纤损耗的限制。7. 当两点间距离超过一定长度时，就必须补偿光纤_，否则信号将因衰减变得太弱而不能可靠检测。8
11、. 光纤色散参数的单位为_，代表两个波长间隔为 1nm的光波传输 1km后到达时间的延迟。9. 光纤的导光原理可用几何光学理论与_理论两种方法进行分析。10. 影响光纤最大传输距离的主要因素是光纤的损耗和_。11. 目前通信上常用的三种通信光纤为阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和_。12. 零色散频移光纤是指工作波长为_的单模光纤，在该波长上可以获得最低损耗和最小色散。13. 光发射机的核心部件为_。 14. 要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用大于_作用。15. 光和物质相互作用时，存在的三种基本跃迁过程是自发辐射、受激吸收和_。16. 随着半导体激光器温度的上升，其输出功率会_。1
12、7. 在半导体激光器(LD)的 PI曲线上，当 II t时，激光器发出的是_。18. 在半导体激光器中 PI曲线中，当驱动电流 I大于阈值电流 It时，激光器发出的是_。19. 激光器发射出的光功率为 20dBm，为_mW。20. 雪崩光电二极管具有_效应，使光电流在管子内部就获得了倍增。21. 当工作波长 1.3m 时，每秒入射到 PIN光电二极管的光子数为 800，平均每秒产生 550个电子，则光电二极管的响应度为_。22. 光接收机中，PIN 光电二极管引入的主要噪声有散粒噪声和_。23. EDFA的放大是将_转换为信号光的结果。24. EDFA中光耦合器（WDM）的主要作用是将_和原泵
13、浦光混合起来。25. 掺铒光纤放大器的工作原理是在泵浦光源的作用下，使得掺铒光纤处于粒子数反转分布状态，产生_，实现光的直接放大。26. 在 SDH帧结构中，段开销又可以分为_和复用段开销两种。27. 目前研制的光放大器可分为半导体光放大器和_两类。28. 光纤数字通信系统中，_和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。29. FDM与 WDM相比，_的光载波间隔更窄。30. 从光源的调制角度看，有两种方法实现光调制，他们是_和间接调制。31. 光纤通信用的光检测器有两种，分别为_和_。32. 光接收机噪声的主要来源是_的噪声和前置放大器的噪声。33. _是防止反射光影响光放大器的工作稳定性，保
14、证光信号只能正向传输的器件。34. 光接收机中存在的噪声包括_和热噪声。35. FDM与 WDM的主要区别是_.36. SDH的桢结构分为三部分：_、信息净负荷和管理单元指针(AUPTR) 37. 光接收机的核心部件为_。38. 传送一帧 STM-1信号所需的时间为_。39. 半导体激光器要形成激光要有哪两个条件。40. 衡量光接收机性能优劣的主要技术指标是什么？41. 简述 WDM系统的基本结构。42. SDH传送网的功能结构43. 半导体激光器(LD)与半导体二极管（LED）的主要区别。44. 激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？45. 从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？色散
15、对光纤通信系统性能有什么影响？46. 光发射机的消光比定义光电检测器的暗电流47. 光纤通信系统的最大中继距离受哪些因素的影响?48. 半导体激光器的优缺点49. EDFA 的组成50. 激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？51. 从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？色散对光纤通信系统性能有什么影响？52. 光发射机的消光比定义53. 光电检测器的暗电流54. 光纤通信系统的最大中继距离受哪些因素的影响?55. 半导体激光器的优缺点56. EDFA 的组成57. 简述 WDM 系统的基本结构。58. SDH 传送网的功能结构59. 简述光纤通信的优点。60. 半导体激光器要形成激光
16、要有哪两个条件。61. PDH 与 SDH 的异同。62. 衡量光接收机性能优劣的主要技术指标是什么？63. 简述光发射机的组成及各部分的功能。64. 什么是直接调制，什么是外调制。1. PIN光电二极管量子效率为 0.9，1.3m，计算：（1） 该器件的响应度；（5 分）（2） 入射光功率为-30dBm 时的光电流。 （5 分）2. GaAs 的折射率为 3.6。GaAs LD 的发射波长为 0.87m，纵模的频率间隔为 278GHz，求光谐振腔的长度？（10 分）3已知两个半导体光源的有源层禁带宽度分别为 1.43eV和 0.8eV，求中心辐射波长各为多少？（10 分）3. 阶跃型光纤中，
17、已知纤芯折射率 n1=1.51， n21.49，纤芯半径 a4m，工作波长1.31 m。求：（1）光纤的数值孔径为多大？（5 分）（2）若要实现单模传输，则纤芯半径应如何选择？（5 分）一光纤通信系统的光纤损耗为 0.35 dB/km，光发射机的平均发送光功率为-1 dBm，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，无中继传输距离为70 km。求：（1）满足上述要求，光接收机灵敏度至少应取多少？(5 分)（2）若要求系统允许的最大接收功率为10 dBm，则光接收机的动态范围至少应取多少？（5 分）65. 光纤链路长度 6km，传输速率为 20Mbs，误码率为
18、 109 。在光发射机中，选择 GaALAs LED,使其能够把 50W 的平均光功率耦合进纤芯直径为 50m 的尾纤中。在光接收机中，选择工作在 850nm的Si光电二极管，光接收机所需的信号功率为42dBm。假设尾纤与光缆间的连接损耗为 1dB，在光缆光检测器的连接点上也有 1dB的连接损耗。设系统富余量为 6dB，求光纤的损耗需低于多少dBkm？试题 3 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。光纤的工作波长为 0.58um 、 1.31um 和 1.55um 。2、无源器件主要有 光连接器 、 光隔离器 、 波分复用器 、 光衰减
19、器 、 光耦合器 和 光调制器 、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 50-80um，光纤包层直径一般为 125um 。4、光缆结构包括 缆芯 、 加强元件 和 护层 。常用光缆有 层绞式 、骨架式 、 带式 、 束管式 等结构。5、光纤主要的传输特性是 损耗 和 色散 。6、光纤接续的主要方法有 熔接法 和 粘接法 。7、在光纤通信系统中，对光源的调制可分 直接调制 和 外调制 两类。8、掺铒光纤放大器应用方式有 LA 、 PA 和 BA 。9、光与物质作用时有 受激辐射 、 自发辐射 和 受激吸收 三个物理过程。10、EDFA 的泵浦结构方式有：a.
20、_同向泵浦结构_；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-光形式中继器 和 光放大器 两种二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 2分，共 20分)1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用（ B ）电路。AATC BAGC CAPC DADC2、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3、以工作波长属于通信光纤窗口的是( B )。A
21、.632.8nm B.1310nm C.2000nm D.10.6m4、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、STM4 每秒可传输的帧数是( D )A.1000 B.2000C.4000 D.80006、STM-N 一帧的字节数是( C )。A.270 9 B.274 N 9 C.270 N 9 D.261 N 97、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
22、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）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 E2.当泵浦光的光子能级等于 E3和
23、 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 E2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）传输衰减小，传输距离长。频带宽，通信容量大。抗电磁干扰，传输质量好。体积小、重量轻、便于施工。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保易碎不易接续。3、什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？（5 分）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 表示。（dB/km） （3 分）损耗产生的主要原因
24、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。 四、综合题（20 分）1、已知 SDH系统 STM1 模块的帧结构为 9行 270列字节，每字节 8bit，帧周期 125s，计算 STM1 模块的比特传输速率。（5 分）STM-1速率：9*270*8*8000b/s（1/125us）=155.520Mb/s2、画出 STM-N的帧结构（标明具体数字）及功能（15 分）。（1）段开销（SOH）区域 段开销是指 SDH 帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的 OAM 功能，段开销分为再生段开销（RSOH ）和复用段开销（M
25、SOH） 。 （2）信息净负荷（Payload）区域信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（POH ）字节。 （3）管理单元指针区域管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在 STM-N 帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。 一单项选择题（每题 1 分,共 20 分）1、在激光器中，光的放大是通过（）粒子数反转分布的激活物质来实现的 光学谐振腔来实现的泵浦光源来实现的 外加直流来实现的2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B )A光纤的损耗可能发生变化 B光源的输出功
26、率可能发生变化C系统可能传输多种业务 D光接收机可能工作在不同系统中3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用（）光衰减器 光耦合器 光隔离器 光纤连接器4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D）光功率无法传输 光功率的菲涅耳反射光功率的散射损耗 光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A）A保证传输的透明度 B控制长串“1”和“0”的出现C进行在线无码监测 D解决基线漂移6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A ）A两者都能提供动态的通道连接 B两者输入输出都是单个用户话路 C两者通
27、道连接变动时间相同 D两者改变连接都由网管系统配置7、目前 EDFA 采用的泵浦波长是( C )A0.85m 和 1.3m B0.85m 和 1.48mC0.98m 和 1.48m D0.98m 和 1.55m8、下列不是 WDM 的主要优点是 ( D )A充分利用光纤的巨大资源 B同时传输多种不同类型的信号C高度的组网灵活性，可靠性 D采用数字同步技术不必进行玛型调整9、下列要实现 OTDM 解决的关键技术中不包括（ D ）A全光解复用技术 B光时钟提取技术C超短波脉冲光源 D匹配技术10、掺饵光纤的激光特性（A ）由掺铒元素决定 有石英光纤决定由泵浦光源决定 由入射光的工作波长决定11、下
28、述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A) A光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B）光纤通信试题答案（卷一）（适用班级：0620271 班、0620272 班）2009/20010 学年第一学期期末试题题号 一 二 四 五 六 总分A5 B10 C15 D2013、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为 （D）A10 -6 B10 -5 C10 -4 D10 -314、日前采用的
29、LD 的结构种类属于 （D ）AF-P 腔激光器（法布里珀罗谐振腔） B 单异质结半导体激光器C同质结半导体激光器 D双异质结半导体激光器15、二次群 PCM 端机输出端口的接口码速率和码型分别为 （ B） A2.048 Mb/s ，HDB 3 B8.448 Mb/s，HDB 3C2.048 Mb/s，CMI D8.448 Mb/s ，CMI 16、数字光接收机的灵敏度 Pr=100 微瓦，则为（ A ）dBm。 A-10 B10 C-20 D-3017、WDH 系统的单纤双向传输方式可实现（ C ）通信。A单工 B双工 C全双工 D单工与双工18、光孤子源主要有哪几种（A ）A掺铒光纤孤子激
30、光器、锁模半导体激光器 B掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器C锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器19、前置放大器的三种类型中，属于双极型晶体管放大器的主要特点是（ A ） 。A输入阻抗低 B噪声小 C高频特性较差 D适用于低速率传输系统20、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二、不定项选择题（每题 2 分,共 20 分）1、光缆的基本型式有哪些 （ ABCD ）A层绞式 B骨架式 C中心束管式 D带状式2、光缆有哪些特性（ABCD）A拉力
31、特性 B压力特性 C弯曲特性 D温度特性3、下列哪项是光纤的光学特性 （ BC ）A偏心度 B折射率分布 C模场直径 D带宽4、模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有（ ABC ）A模拟基带直接光强调制 B模拟间接光强调制 C频分复用光强调制 D方波频率调制5、DFP 激光器与 FP 激光器相比有（ AB）的优点A单纵模激光器 B普线窄，动态普线好，线性好C普线宽 D纵横模数多6、PIN 光电二极管的主要特性是（BCD）A波长响应特性 B量子效率和光谱特性C响应时间和频率特性 D噪声7、光接受机的噪声主要来源是（CD）A主放大器 B光发射器 C光检测器 D前置放大器8、光有源器件包括（ ABC ）A光源 B光放大器 C光检测器 D光开关
