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1、光纤通信复习题库一、单项选择题(只有一个选项正确，共30题)1 .下面说法正确的选项是：()(A)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为包层、纤芯和涂覆层(B)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层(C)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为包层和涂覆层(D)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯和涂覆层正确答案：B2 .下面说法正确的选项是:()(A)单模光纤只能传输次阶模模式(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)单模光纤只能传输高次模式正确答案：C3 .下面有关数值孔径(NA )说法不正确的选项是：()(A) NA表示光纤接
2、收和传输光的能力，NA越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高(B) NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好(C) NA越大，经光纤传输后信号传输后的畸变越大(D) NA越大，纤芯对光能量的束缚越弱，光纤抗弯曲性能越差正确答案：D4 .光纤损耗测量的方法有:()(A)剪断法正确答案：说法正确16 .光与物质的相互作用主要有自发辐射、受激吸收和受激辐射三种过程。正确答案：说法正确.受激辐射产生的光为相干光。正确答案：说法正确.假设PN结在结两边使用相同的半导体材料，那么称为双异质结。正确答案：说法错误.半导体激光器是通过电子在能级间的跃迁而发光的。正确答案：说法正确.
3、光纤耦合器的插入损耗指穿过耦合器的某一光通道所引入的功率损耗。正确答案：说法正确.光调制器可实现电能到光能的转换。正确答案：说法错误.掺银光纤放大器是利用稀土金属离子作为工作物质的一种放大器。正确答案：说法正确.假设PN结在结两边使用相同的半导体材料，那么称为双异质结正确答案：说法错误.半导体激光器是通过电子在能级间的跃迁而发光的。正确答案：说法正确.实用光纤主要有三种基本类型：阶跃型多模光纤（SIF 1渐变型多模光纤（GIF ）和单模光纤（SMF I正确答案：说法正确.数值孔径越大，那么光纤从光源提供的能量就越小。正确答案：说法错误.数值孔径与纤芯和包层的折射率有关，而与光纤的直径无关。正确
4、答案：说法正确.光纤的传输频带极宽，通信容量大。正确答案：说法正确.光纤通信既可以用于数字通信，也可以用于模拟通信。（） 正确答案：说法正确17 .光纤的色散包括模式色散、材料色散和波导色散。色散使输出信号的脉冲展宽，限制光信号的带宽。（） 正确答案：说法正确三、主观题（共24题）1 .分别说明G.652、G.653和G.655光纤的特点参考答案：G.652光纤一常规单模光纤，其特点为：1）在1.31pm波长处的色散为零，衰减系数约为0.35dB/k m;2）在波长为1.55 pm附近衰减系数最小，约为0.22dB/km，但在1.55 pm附近其具有最大色散系数，为 17 ps/（nmkm）
5、; 3 ）它的最正确工作波长在1.31pm区域。G.653光纤一色散位移光纤，通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将零色散波 长入0从 UlOpm位移到1.550pm ,其特点为：在波长1.550pm处色散和损耗均最小，因此它非常适合于长距 离单信道光纤通信系统。但是，由于G.653光纤在1.550um处色散为零，所以在掺银光纤放大器（大光功率影 响）通道进行波分复用信号传输时，存在的严重问题是：在1.550|jm波长区的零色散产生了四波混频非线性效 应。因此，G.653光纤不能应用于密集波分复用传输系统。G.655光纤一非零色散光纤，它是在G.653光纤的基础上通过
6、过改变光纤的结构参数、折射率分布形状的方法， 使得这种光纤在1.550pm波长处的色散不为零。G.655光纤特点是：（1）在1.55pm有适中的微量色散，其值 大到足以抑制密集波分复用系统的四波混频效应，小到允许信道传输速率到达10 Gb/s以上。（2 ）具有常规单 模光纤和色散移位光纤的优点，是最新一代的单模光纤。这种光纤在密集波分复用和孤子传输系统中使用，实现 了超大容量超长距离的通信。2 .简述半导体激光器工作的基本原理。参考答案：半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转，产生受激辐射，再利用光学谐振腔的正 反应，实现光放大而产生激光振荡的。产生激光的三个条件：1）粒子数反转
7、；2 ）受激辐射；3 ）光学谐振腔与有源物质实现光放大。3 .试说明APD和PIN在性能上的主要区别.参考答案：APD和PIN在性能上的主要区别有：API）具有雪崩增益，灵敏度高，有利于延长系统传输距离。（2）APD的响应时间短。（3）APD的雪崩效应会产生过剩噪声，因此要适当控制雪崩增益。（4）APD要求较高的工作电压和复杂的温度补偿电路，本钱较高。4 .简述激光器驱动电路中的自动温度控制（ATC ）装置的基本组成及工作原理。参考答案：激光器驱动电路中的自动温度控制（ATC）装置一般由致冷器、热敏电阻和控制电路组成。致冷器的冷 端和激光器的热沉接触，热敏电阻作为传感器，探测激光器结区的温度，
8、并把它传递给控制电路，通过控制电路 改变致冷量，使激光器输出特性保持恒定。5 . ITU-T对光传送网分为哪几层？参考答案：光通道层（OCH ）光复用层（OMS ）和光传输段层（OTS X.均匀光纤芯与包层的折射率分别为：/7i=1.5O , 772=1.45，试计算：（1）光纤芯与包层的相对折射率差为多少？（2 ）光纤的数值孔径NA为多少？（3）在1米长的光纤上，由子午线的光程差所引起的最大时延差.L为多少？参考答案：解：(1)由纤芯和包层的相对折射率差4二(加-小)/也得至:(2) NA = yjn-n,2 = 71.52 -1.452 0.384ATm T = I，入| x0.384 =
9、 1 .92s 血 c 3xl087.某光纤在1300 nm波长处的损耗为0.6 dB/km ,在1550 nm波长处的损耗为0.3 dB/kmo假设下面两种光信号同时进入光纤：1300 nm波长的150 MA/的光信号和1550 nm波长的100 WV的光信号。试问：这两种光信号在8 km和20 km处的功率各是多少?以MA/为单位。参考答案:解士 (1)对于1300nm波长的150/z W的光信号，在8km处损耗值为0.60 kmx8km =48dB那么8 km处功率值为在20 km处损耗值为06dB kmx 20km =12dB那么20 km处功率值为粤9.46/J歹 10(2)对于15
10、50nm波长的100/W的光信号，在8km处损耗值为03dB bn x8km = 2AdB那么8 km处功率值为“ 57.544犷10元在20 km处损耗值为03dB km又20km = 6dB那么20 km处功率值为粤=25.12犷10元8.2x2光纤耦合器一个端口的输入功率为200MAZ,两个输出端口的输出功率分别为90 WV和85 WV ,求耦合器的插入损耗和耦合比。参考答案：解：(1)插入损耗:p90W 式曲)=一 101g 房=一10 lg 孟=3.468四IL131dB) = -101g , = -101g 盖=3.716dB(2)耦合比:Pon= -101g2= -101g=2.
11、888dBPj90+85PQ所以该系统是色散受限系统。(2)因为L及所以该系统的最大中继传输距要为33.92b%.画出ITU-T对SDH网的分层结构并简述每层的功能。参考答案：电路层网络：直接为用户提供通信业务，如：电路交换业务、分组交换业务、IP业务和租用线业务等。根据提 供的业务不同可以区分不同的电路层网络。电路层网络的主要节点设备包括用于交换各种业务的交换机，用于租 用线业务的交叉连接设备以及IP路由器等。通道层网络：支持一个或多个电路层网络，为电路层网络节点（如交换机）提供透明的传送通道。通道层网络 又可进一步划分为低阶通道层网络和高阶通道层网络。传输媒质层网络：支持一个或多个通道层网
12、络，为通道层网络节点间提供合适的通道容量。传输媒质层网络又 包括：段层网络（复用段层和再生段层）和物理层网络。15 .直接调制数字光发射机电路主要由那几局部组成？参考答案：答：直接调制数字光发射机电路主要由调制电路、控制电路和线路编码电路组成。16 .设140 Mb/s数字光纤通信系统发射光功率为-3 dBm，接收机灵每娘为-38 dBm ,系统余量为4 dB ,连 接器损耗为0.5 dB对，平均接头损耗为0.05 dB/km z光纤衰减系数为0.4 dB/km ,光纤损耗余量为0.05 dB /km ,计算中继距离Lo参考答案：解：L /%+ aJJ旅由题可知 Pt = -3 dBm, Pf
13、 = -38 dBm, NIe = 4 dB, a = 0.5 dB/7寸，a =0.05 dB km, af = 0. 4 dBkm, 0= 0.05 dB kmo 故得“此 -3+38-2x0.5-4 小L -=60km8a. + a+aO.O5 + O.4+O.O5J J 流所以受损耗限制的中继距离等于60 km t.光接入网主要有哪几种形式?参考答案：答：无源光网络、有源光网络和光纤同轴电缆混合网。18 .光交换有哪些方式?参考答案：答：光交换主要有三种方式：空分光交换、时分光交换和波分光交换。空分光交换的功能是使光信号的传输通路在空间上发生改变。空分光交换的核心器件 是光开关。光开关
14、有电光型、声光型和磁光型等多种类型，其中电光型光开关具有开关速 度快、串扰小和结构紧凑等优点，有很好的应用前景。时分光交换是以时分复用为基础，用时隙互换原理实现交换功能的。时分复用是把时 间划分成帧，每帧划分成N个时隙，并分配给N路信号，再把N路信号复接到一条光纤 o为了实现时隙互换，首先使时分复用信号通过分接器别离出各路信号，然后使这些信 号通过不同的光迟延元件，最后用复接器把这些信号重新组合起来。波分光交换（或交叉连接）是以波分复用原理为基础，采用波长选择或波长变换的方法 实现交换功能的。为了实现波分交换，N条输入光纤承载的波分复用光信号首先分别通过 解复用器（分波器）分为W个不同波长的光
15、信号，然后所有N xW个波长用空分光交换器 进行交叉连接，最后由复用器（合波器）复接到N条输出光纤上。在没有波长变换器的条件 下，需对应每个波长配置一个空分交换器，所以共需W个。19 .均匀光纤芯的折射率m=1.5Q ,相对折射率差=0.01 ,芯半径25 - 假设4 = 切,化频率V以及其中传输的模数量/V各等于多少?参考答案：解：傲=也可_%2 =27.14法1368.29=368|1368.29=368|(B)后向散射法(C)剪断法和后向散射法(D)相移法正确答案：C5 .下面有关光隔离器说法正确的选项是：()(A)光隔离器时一种只允许单一波长的光通过的无源光器件(B)光隔离器是一种允许
16、不同波长光通过的无源光器件(C)光隔离器是一种不允许某一特定波长通过的无源光器件(D)光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件正确答案：D6 .光通信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)近紫外区正确答案：A7 .光接收机的主要质量指标是灵敏度，影响灵敏度的主要因素是：()(A)光接收机接收光信号的强弱(B)光接收机的放大器的倍数(C)光接收机的噪声(D)光信号的噪声正确答案：C8 . SDH传送网自上而下依次分为：()(A)电路层网络一通道层网络T专输媒质层网络21. 一段12 km长的光纤线路，其损耗为1.5 dB / kmo试问:(1)如果在接
17、收端保持0.3 WV的接收光功率，那么发送端的功率至少为多少？(2 )如果光纤的损耗变为2.5 dB/km,那么需要的输入光功率为多少？参考答案：解：(1)光纤线路总损耗为L5dB /hnxl2km =18dB那么发送端功率最小值为180.3严 xlO记念18.93产(2)光纤的损耗变为2.5 dB/km时，光纤线路总损耗为25dB / knixl2km = 30dB那么发送端功率最小值为I300.3/2x10300/.假设光纤连接器两端的参数完全一样，连接精度也非常好，可忽略连接损耗，但是连接器端面上有8%的光反 射回来，试计算此连接器的插入损榴口回波损耗。参考答案:(1)插入损耗：7Z =
18、 -101og10% =-10 log1-8%1 =0.362金(2)回波损耗：应= -101ogio生=-101og8%22 .图示为OTDR的一条测试测试曲线请解释曲线的意义？P/dBAa光纤长度/ km参考答案：a点为光纤的输入端是由耦合设备和光纤输入端端面产生的菲涅尔（Fresnel ）反射信号，并且此处的光信号 最强；b点有一突降，说明此处有一接头或存在其他的缺陷所引起的高损耗；c点突然有一个上升，说明此处有光纤的断裂面，引起Fresnel反射；d点为光纤的终点，是由输出端引起的Fresnel反射;在这个曲线中，由于eb段和be段是逐渐降低的近似直线，说明这两段光纤是均匀的；be段曲
19、线下降更平缓，说明这段光纤的衰减系数比前段要小；cd段曲线不是直线，说明这段光纤轴向结构不太均匀。23 .简述MSTP的功能块模型主要功能及优势。参考答案：MSTP的功能块模型中主要由多业务处理模块、多业务处理模块端口和SDH设备构成。多业务处理模块包含ATM处理模块、以太网处理模块等。多业务处理模块端口分为用户端口和系统端口。用户端口与PDH、SDH、ATM、以太网接口连接，系统端口与SDH设备的内部电接口连接。MSTP的优势: (1)业务的带宽灵活配置，MSTP提供10/100/1000 Mbit/s系列接口，通过VC的捆绑可以满足各种用户的需 求。(2 )可以根据业务需求，工作在端口组方
20、式和VLAN方式，其中VLAN方式可以分为接入模式和干线模式；而 端口组方式，单板上全部的系统和用户端口均在一个端口组内。(3 )可以工作在全双工、半双工和自适应模式下，具备MAC地址自学功能。(4 ) QoS设置。根据QoS的配置和一定的算法完成各类优先业务的发送。(5)对每个客户独立运行生成树协议。(6)在城域汇聚层，实现企业网络边缘节点到中心节点的业务汇聚，具有节点多、端口种类多、用户连接分散和 较多端口数量等特点。(B)通道层网络一传输媒质层网络一电路层网络(C)电路层网络一传输媒质层网络一通道层网络(D)通道层网络一电路层网络一传输媒质层网络正确答案：A9 .光通信指的是:()(A)
21、以光波作为载波、以电缆为传输媒介的通信方式；(B)以电波作为载波、以光纤为传输媒介的通信方式；(C)以光波作为载波、以光纤为传输媒介的通信方式；(D)以激光作为载波、以电缆为传输媒介的通信方式。正确答案：C.光通信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)近紫外区正确答案：A10 .光纤的单模传输条件是归一化频率V满足：()(A) 2.405(C) 3.832正确答案：A11 .常用的光有源器件有:()(A)半导体激光器、发光二极管、光电探测器(B)发光二极管、光电探测器、光连接器(C)半导体激光器、发光二极管、外调制器(D)发光二极管、光电探测器、光隔离
22、器正确答案：A12 .发射机发射的光波波长应位于:()(A)光纤的0.40pm波段(B)光纤的最低损耗窗口，1.55pm(C)光纤的零色散波长(D)光纤的三个低损耗窗口，即0.85|jm , 1.3pm和1.55|jm波段正确答案：D13 .下面说法正确的选项是:()(A)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为包层、纤芯和涂覆层(B)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层(C)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为包层和涂覆层(D)光纤的典型结构时多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯和涂覆层正确答案：B14 .下面说法正确的选项是:()(A)单模光纤只能传输次阶模模式(
23、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)单模光纤只能传输高次模式正确答案：C15 .下面有关数值孔径(NA )说法不正确的选项是:()(A) NA表示光纤接收和传输光的能力，NA越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高；(B) NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好；(C) NA越大，经光纤传输后信号传输后的畸变越大；(D) NA越大，纤芯对光能量的束缚越弱，光纤抗弯曲性能越差。正确答案：D.光纤损耗测量的方法有:()(A)剪断法(B)后向散射法(C)剪断法和后向散射法(D)相移法正确答案：C17 .光隔离器的功能为:()(A)确保光的单向传
24、输(B)实现光信号的衰减(C)实现光纤的调制(D)实现光信号的放大正确答案：A18 .掺银光纤放大器采用：()(A)石英光纤作为增益介质(B)掺银光纤作为增益介质(C)泵浦光源作为增益介质(D)波分复用器作为增益介质正确答案：B19 .以下利用光纤非线性效应的光纤放大器是:()(A) EDFA(B) SOA(C)受激拉曼散射光纤放大器(D)掺错光纤激光器正确答案：C20 .光纤的连接分为:()(A)固定连接和永久连接(B)固定连接和熔连接(C)固定连接和活动连接(D)粘连接和熔连接正确答案：C21 .在掺银光纤放大器中，泵浦光源的作用是:()(A)与入射光叠加产生光的放大(B)产生粒子数反转(
25、C)作为增益介质，对光信号进行放大(D)实现受激辐射放大正确答案：B22 .相干检测的主要方式有：()(A)零差检测(B)外差检测(C)直接检测(D)零差检测和外差检测正确答案：D23 .实现WDM光网络光通道的上下路和交叉连接功能的网络元器件分别是:()(A)光分叉复用器(OADM )和光连接器(B)光交叉连接器(OXC )和光环形器(C)光分叉复用器(OADM )和光交叉连接器(OXC )(D)光分叉复用器和光环形器正确答案：C24 .下面说法正确的选项是：()(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)
26、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正确答案：C25 .光纤的单模传输条件是归一化频率V满足：()(A) 2.405(C) 3.832正确答案：A27 .半导体材料的能级结构不是分立的单值能级，而是具有一定宽度的带状结构，成为()(A)能带(B)价带(C)导带(D)禁带正确答案：A28 .光纤耦合器是实现()的功能器件(A)光信号分路和合路(B)电信号转换为光信号(C)光纤固定连接(D)光信号衰减正确答案：A29 . EDFA工作的波段为:()(A) 850nm 波段(B) 1550nm 波段(C) 1310n
27、m 波段(D) 450nm 波段正确答案：B30 .光接收机的主要质量指标是灵敏度，影响灵敏度的主要因素是：()(A)光接收机接收光信号的强弱(B)光接收机的放大器的倍数(C)光接收机的噪声(D)光信号的噪声正确答案：C二、判断题(判断正误，共30题).相干检测方式可以分为外差检测和零差检测。正确答案：说法错误.目前自由光通信系统调制方式多采用IM-DDO正确答案：说法正确.按照地域来划分，计算机网络可以分为广域网、城域网、局域网和接入网。正确答案：说法错误.根据网元在一个网络中所处的位置不同，PTN网络可以分为PTN网络边缘节点（PE ）和PTN网络核心节点两类。正确答案：说法正确. PTN
28、的功能平面主由传送平面、管理平面和控制平面构成。正确答案：说法正确.光纤的传输频带极宽，通信容量大。正确答案：说法正确.光纤的尺寸很小，所以通信容量不大。正确答案：说法错误.光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信。正确答案：说法错误.光纤通信既可以用于数字通信，也可以用于模拟通信。正确答案：说法正确.影响接收机灵敏度最大的是主放大器产生的噪声。正确答案：说法错误.光检测器的响应度是指单位光功率信号光检测器所产生的电流值。正确答案：说法正确.实用光纤主要有三种基本类型：阶跃型多模光纤（SIFX渐变型多模光纤（GIF ）和单模光纤（SMF I正确答案：说法正确. V值越大，能够传播的模式越多。正确答案：说法正确.数值孔径越大，那么光纤从光源提供的能量就越小。正确答案：说法错误.数值孔径与纤芯和包层的折射率有关，而与光纤的直径无关。