1、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
2、低达( )A. -3 dB0 dB B. 0 dB3 dB C.4 dB5 dB D. 10 dB15 dB6. STM-1 的帧结构中，段开销区域的位置是在( )A. 19 列，13 行和 5 9 行 B. 19 列，19 行C.13 列和 59 列，1 9 行 D. 13 列和 59 列，13 行和 59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
3、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
4、，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 W，最大允许 输入光功率为 0.1
5、 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
6、n1=1.51，相对折射率差 =0.18%，纤芯半径 a=3.5 m， 工作波长 =1.31 m。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. f
7、b D. 0.8fb2. 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.9270N B. 9261N C.9270 D. 92614. 在薄膜波导中，导波的轴向相位常数 k1z( )A. k0sin1 B. k0n1cos1 C. n1cos1 D. k0n1sin15. 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.W0 B. 0 C. V0 D. U06. 目前，掺铒光纤放大器噪声系数可低至( )A. 3 dB0 dB B. 0 dB3 dB C.4 dB5 dB D.10
8、 dB15 dB7. 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/km9. 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
9、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
10、_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 19 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 m 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
11、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 c？写出在阶跃型光纤中 c 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 n11.50，相对折射率差 0.25，纤芯的半径a5 m，工作波长 1.31 m 。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
12、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 W，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
13、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.118s C. 488ns D. 488s4. STM-4 信号每秒可传的帧数是( )A. 1000 B. 2000 C. 8000 D. 160005. 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
14、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
15、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 1.55m。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
16、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，n 2=1.49，纤芯半径 a=4m
17、，工作波 长 =1.31m。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 4一、 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
18、. 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.0.03mW3. 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 8m 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. 0.89m B .1.15m C. 1.28m D. 1.31m5. 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 2
19、nm，则光纤输出端的脉冲宽度是多少？ ( )A .400ps B. 250ps C. 200ps D. 100ps6. 镓铝砷（GaAlAs）LED 和 LD 的波长是( )A .850nm B. 665nm C. 1310nm D. 1550nm7. 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
20、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
21、实用的低损耗工作窗口是 0.85m、1.31m 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
22、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
23、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 1W （-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？
