吉大15年春《光纤通信原理》在线作业一100分答案

《光纤通信原理》题集一、选择题（每题1分，共10分）1.光纤通信是利用什么作为信息载体的通信方式？A. 电流B. 光波C. 电磁波D. 声波2.在光纤通信中，以下哪种光线传输模式具有更高的带宽？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 同轴电缆3.光纤的主要成分是什么？A. 硅B. 铜C. 玻璃或塑料D. 铝4.以下哪项不是光纤通信的优点？A. 传输距离远B. 抗干扰能力强C. 传输容量大D. 容易受到电磁干扰5.在光纤通信中，哪个设备用于将电信号转换为光信号？A. 光电转换器B. 光发射机C. 光接收机D. 光纤放大器6.以下哪种现象会导致光信号在光纤中传输时发生衰减？A. 光的全反射B. 光的干涉C. 光的散射D. 光的衍射7.WDM代表的是什么技术？A. 波长分复用B. 时分复用C. 频分复用D. 码分复用8.EDFA是什么类型的放大器？A. 电气放大器B. 掺铒光纤放大器C. 光学透镜放大器D. 微波放大器9.在光纤通信系统中，哪个设备用于检测并接收光信号？A. 光源B. 光检测器C. 光纤耦合器D. 光开关10.以下哪种光纤连接器类型是最常用的？A. ST连接器B. SC连接器C. FC连接器D. LC连接器二、填空题（每题1分，共10分）1.光纤通信中，信息是通过__________在光纤中传输的。

2.单模光纤的传输特性比多模光纤更__________。

3.光纤通信系统中的主要噪声来源是__________。

4.在光纤通信中，使用__________技术可以提高系统的传输容量。

5.光纤的损耗主要包括__________和散射损耗。

6.光纤的__________是指光在光纤中传播时能够发生全反射的条件。

7.__________是光纤通信系统中用于放大光信号的设备。

8.光纤的带宽决定了其传输信息的__________。

9.在光纤熔接过程中，应保证光纤的端面__________且干净。

光纤通信原理参考答案第一章习题1-1什么是光纤通信？光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。

1-2光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么？目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为Si02的光纤。

它是工作在近红外区，波长为0. 8〜1. 8 5,对应的频率为167〜375THZ。

1- 3 BL积中B利L分别是什么含义？系统的通信容量用BL积表示，其含义是比特率一距离积表示，B为比特率，L为中继间距。

1-4光纤通信的主要优点是什么？光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。

主要有：(1)通信容量大(2)中继距离远(3)抗电磁干扰能力强，无串话(4)光纤细，光缆轻(5)资源丰富，节约有色金属和能源。

光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。

因而经济效益非常显著。

1-5试画出光纤通信系统组成的方框图。

一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。

发端收端1-5试叙述光纤通信的现状和发展趋势。

略第二章习题2-1有一频率为3xio,3//z的脉冲强激光束，它携带总能量W=100J,持续时间是丁=10ns(lns=10-9s)。

此激光束的圆形截面半径为r=lcm°求：(1)激光波长；(2)平均能流密度；(3)平均能量密度；(4)辐射强度；(2)S =—=----------- 厂瓯------ =3.18X10I3J//??52zA5 10x10 一9x〃x(10—2)2S、- S 3.18X1O13 1 12(3)w = — = ------- ；— = 1.06x 10 J1 sc 3xlO8(4)/ = f = 3.18x10”//*2- 2 以单色光照射到相距为0. 2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为"(1)从第一级明纹到同侧旁第四级明纹间的距离为7. 5mm,求单色光的波长；(2)若入射光的波长为6X10-7m,求相邻两明纹间的距离。

一、简答题（每小题10分，共50分）1.简述光纤通信的优越性.答：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

2.简述色散对通信的影响。

答：如果信号是模拟调制的，色散影响带宽；如果信号是数字脉冲，色散产生脉冲展宽3.简述光中继器的作用。

答：补偿光的衰减，对失真的脉冲信号进行整形。

当光信号在光纤中传输一定距离后，光能衰减，从而使信息传输质量下降。

为了克服这一特点，在大容量、远距离光纤通信系统中，每隔一段距离设置一个中继器，保证光纤高质量远距离传输。

这种系统也叫光纤中继通信。

4.简述抖动产生的原因答：抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。

确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的，这种抖动通常幅度有限，具备特定的（而非随机的）产生原因，而且不能进行统计分析。

随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。

例如，能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素，就可能造成载子流的随机变化。

另外，半导体加工工艺的变化，例如掺杂密度不均，也可能造成抖动。

5.简述模分配噪声的概念。

答：模分配噪声(mode partition noise) 是由于激光器纵模功率瞬时波动和光纤的材料色散引起的。

在某一固定温度下，激光器由直流电流驱动时，由于热波动，会引起每个纵模功率的小的波动。

当激光器由脉冲电流驱动时，由于瞬变现象，在每一个光脉冲中，虽然总的光功率不变，但是每一个纵模所带的光功率可能变化。

此外，由于光纤的材料色散，激光器发出的光脉冲所包含的不同波长的纵模，经过光纤传输后，因时延不相同而被分开，造成脉冲的展宽。

因此，在接收端光脉冲的形状不仅与各个纵模的时延大小有关，而且与各个纵模的幅度变化有关。

二、画图题（每小题10分，共50分）1.请画出光纤通信系统原理方框图.答：2.画出EAFA的结构示意图。

光纤通信试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？A. 铜线B. 玻璃纤维C. 塑料D. 无线电波答案：B2. 下列哪个是光纤通信的优点？A. 传输距离短B. 抗干扰能力差C. 传输容量大D. 传输速度慢答案：C3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪一项？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D4. 在光纤通信中，下列哪种光纤损耗最小？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：B5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是什么？A. 调制解调器B. 光端机C. 路由器D. 交换机答案：B二、多选题（每题3分，共15分）1. 光纤通信中，下列哪些因素会影响光纤的传输性能？A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲度D. 光纤的材质答案：A, B, C, D2. 下列哪些是光纤通信系统的主要组成部分？A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案：A, B, D3. 光纤通信中，下列哪些是光信号的调制方式？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：A, B, C4. 在光纤通信中，下列哪些是光纤的类型？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A, B, C5. 光纤通信中，下列哪些是光信号的传输特性？A. 高频带宽B. 低损耗C. 抗电磁干扰D. 传输距离远答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 光纤通信的传输介质是铜线。

（错）2. 光纤通信的传输容量比传统的铜线通信大。

（对）3. 光纤通信中，光信号的调制方式包括调时。

（错）4. 单模光纤的损耗比多模光纤大。

（错）5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是调制解调器。

（错）6. 光纤的折射率不会影响光纤的传输性能。

（错）7. 光纤通信系统的主要组成部分包括光纤和光端机。

（对）8. 光纤通信中，光信号的调制方式只有调幅。

《光纤通信》试题和参考答案一填空（1×20＝20分）1.系统参考模型有三种假设形式：，和。

2.系统的质量指标: 1. 2. 。

3.SDH称为。

4.是数字信号传输中的一种瞬时不稳定现象。

5.SDH的帧结构是以做基础的矩形块状帧结构。

6.光纤是一种利用原理进行光信号传递的导波介质。

7.局域网的媒质接入控制（MAC）协议包括、和。

8.是用来稳定地、准确地减小信号光功率的无源器件。

9.光放大器主要由放大、组成。

10.LD称为光放大器，EDFA称为光纤放大器。

11.光发射机的基本功能是将携带信息的信号转换成信号。

12.光源的自动功率控制简称。

二选择题：（2×10＝20分）1.ITU―T建议的一个标准最长HRX全长为（）。

A 27500kmB 420kmC 280km2.将传输不同信号的频段之间的间隔（）100GHz的复用通信称为波分复用。

A 大于B 小于C 等于3.当入射角大于临界角时，光的这种现象称为（）。

A 全反射B 漫反射C 折射4.SDH复用结构是指（）。

A 时分复用B 码分复用C 帧结构5.下图中造成损耗影响最大的是（）、（）。

6.均衡器的目的是（）。

A 取样判决 B补偿电信号 C 时钟提取7．波分复用中又将同一窗口开的多路通信称为（）。

A 复合通信B 密集波分复用通信C 单窗口通信8．解决色散补偿问题。

一个有效的解决方法是应用( )进行色散补偿。

A 啁啾光纤光栅B 均衡器C 光隔离器9．定时抖动是指脉码传输系统中的（）。

A 同步误差B 异步误差C 不稳定三判断对错(2×10＝20分)（T or F）1.光纤连接时，产生的损耗主要来自工作人员技术不过关（）2.若光纤的色散大，则经过相同距离的传输出现的波形失真越严重。

（）3.光衰减器和光隔离器结构一样可以互换使用。

（）4.光源的自动温度控制简称APC 。

（）5.光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号，并将光信号送入光纤中。

单选题（1）下列不是WDM的主要优点是( ) 。

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正确答案:D（2）光纤的制造工艺中，哪个环节对光纤的质量最关键？( )。

A提纯B熔炼C拉丝D套塑正确答案:B（3）前置放大器的三种类型中，( )的接收带宽最大。

A低阻型B高阻型C跨阻型D无阻型正确答案:A（4）WDH系统的单纤双向传输方式可实现（）通信。

A单工B双工C全双工D单工与双工正确答案:C（5）.WDM光网络中的虚波长通道属（）路由算法。

A分布式B集中式C时间式D空间式正确答案:A（6）多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（）的。

A连续变化B恒定不变C间断变化D基本不变正确答案:A（7）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光隔离正确答案:C（8）发光二极管的远场特性是距离器件输出端面一定距离的光束在（）的分布。

A时间上B空间上C磁场上D电场上正确答案:B（9）目前EDFA采用的泵浦波长是( )。

A0.85μm和1.3μmB0.85μm和1.48μmC0.98μm和1.48μmD0.98μm和1.55μm正确答案:C（10）随着激光器温度的上升，其输出光功率会 ( )A减少B增大C保持不变D先逐渐增大，后逐渐减少正确答案:A（11）为了获得高辐射度，发光二极管一般采用（）结构。

A多同质B.双同质C.多异质D.双异质正确答案:D（12）阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上（）而使能量集中在芯子之中传输。

A半反射B全反射C全折射D半折射正确答案:B（13）二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为( ) 。

A2.048 Mb/s，HDB3B8.448 Mb/s，HDB3C2.048 Mb/s，CMID8.448 Mb/s，CMI正确答案:B（14）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( )。

光纤通信原理习题库与参考答案一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、光缆形式分类代号GY表示（）。

A、室内光缆B、通信用室外光缆C、海底光缆D、特殊光缆正确答案：B2、光电型中继器主要由（ )和光发送部分组成。

A、区间通信接口B、再放大（re-amplifying）C、再定时（re-timing）D、光接收部分正确答案：D3、（）为客户提供端到端的传送网络业务，即提供客户信号端到端的传送。

A、段层B、通路层C、伪线层D、通道层（TMC）正确答案：D4、SDH的复用采用（）。

A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案：B5、它有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输，交叉连接和交换过程。

它有一套标准化的信号结构等级，称为同步传输模块( )。

A、STM-16B、STM-1C、STM-4D、STM-N正确答案：D6、以下不是光有源器件的是（）。

A、开关B、光检测器C、光放大器D、光源正确答案：A7、光缆中的GY指（）。

A、室(局)内光缆B、通信用室(野)外光缆C、特殊光缆D、设备内光缆正确答案：B8、SDH系统是（）。

A、准同步数字系列B、同步数字系列C、码分数字复用系统D、频分复用系统正确答案：B9、下列哪项是光纤的光学特性？( )A、偏心度B、带宽C、直径D、折射率分布正确答案：D10、基群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（）。

A、2.048Mb/s，HDB3B、8.448Mb/sC、2.048Mb/sD、8448Mb/s正确答案：A二、多选题（共40题，每题1分，共40分）1、光纤的特性主要包括（）、（）、（）、（）。

A、几何特性B、物理特性C、化学特性D、传输特性正确答案：ABCD2、光纤通信系统是由以下哪几部分组成的?（）、（）、（）、（）A、光端机B、中继器C、光纤光缆线路D、电端机正确答案：ABCD3、掺铒光纤放大器主要由（）、（）、（）、（）及光滤波器等组成。

《光纤通信原理》习题及参考答案第1讲光纤通信概述1-1光纤通信是为传输媒质。

以为载波的通信方式。

光纤的工作波长为、和。

1-2光纤通信有哪些优点？第2讲光纤光缆的结构和分类2-1 光纤的主要材料是，结构从内到外依次是、、和。

其中是光纤导光部分。

2-2 光纤中的纤芯折射率必须包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为和。

2-3 单模光纤纤芯直径一般为，多模光纤纤芯直径为，光纤包层直径一般为。

2-4光缆结构包括、和。

常用光缆有、、、等结构。

第3讲光纤的导光原理2-5光纤的数值孔径NA＝sin i n 它的含义是什么？2-6某阶跃折射率光纤的纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差Δ＝0.01,试求：1)光纤的包层折射率n2＝？2）该光纤数值孔径NA＝？2-7 阶跃光纤中相对折射率差Δ＝0.005, n1=1.50,当波长分别为0.85μm和1.31μm时，要实现单模传输，纤芯半径a应小于多少？2-8 在渐变多模光纤中，n1=1.50,Δ＝0.01,λ=0.85μm,a=60μm,试计算光纤能传输的模式数量N＝？第4讲光纤的损耗特性2-9 光纤主要的传输特性是和。

2-10 什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？2-11 当工作波长λ=1.31μm，某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW，试问经过4km以后，以dB为单位的功率电平是多少？2-12 为什么光纤工作波长选择1.55μm、1.31μm、0.85μm三个窗口？第5讲光纤的色散特性2-13 什么叫光纤色散？试分析造成光脉冲展宽的原因？2-14 为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展？2-15 某激光二极管（LD）的谱线宽度Δλ1＝1.5nm,某发光二极管(LED)谱线宽度Δλ2＝40nm，某单模光纤在波长1.5μm时材料色散系数为20ps/km.nm,求经1 km光纤传播不同光源的光脉冲展宽值。

1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。

缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。

2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。

光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。

光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。

第二章1.定性描述渐变型多模光纤带宽远远优于阶跃型多模光纤的原因。

答：阶跃型多模光纤以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的路径，虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播，但到达光纤输出端的时间却不同，出现了时间上的分散，导致脉冲严重展宽。

而渐变型多模光纤有自聚焦作用，虽然沿光纤轴线传输路径最短，但轴线上折射率最大，光传播最慢。

斜光线大部分路径在低折射率的介质中传播，虽然路径长，但传输快。

通过合理设计折射率分布，不同入射角度入射的光线以相同的轴向速度在光纤中传输，同时到达输出端，即所有光线具有相同的空间周期，从而降低模间色散，增加了光纤传输带宽。

2.已知多模阶跃型光纤，纤芯折射率为n 1=1.5，光纤芯经2a=50μm ，相对折射率差Δ=0.01，求：（1）光纤数值孔径NA.和收光角；（2）归一化频率V 和导模总数N ？（λ=1.3μm ）；（3）当Δ=0.001时，光纤芯经2a 为多大时光纤可单模工作？解：1/201/2121/21(1)sin 0.21arcsin(2)2/25.6/2328(3)7.432(2)12.2(2)(2)c c NA n NA n V a N V a mn n V n πλλµπθθ====≈=⋅≈=≈⋅<≈⋅∆∆⋅∆⋅。

3.已知阶跃型光纤的纤芯折射率n 1=1.5，相对折射率差Δ=0.001，芯半径a=5μm ，试求LP02、LP11和LP12模的截止波长各为多少？解：c c 11c 02c 12 3.832,0.55501356,0.416.3802,0.33VVV c c c c m m mLp Lp Lp µµµλλλλ=======：：：对于对于对于4.什么是光纤的色散？分析多模光纤和单模光纤的色散机理。

解释为什么石英光纤在1310nm 有最低的色散？答：色散是在光纤中传输的光信号，不同频率成分和模式成分的光有不同传播速度而产生的一种物理效应。

光纤通信原理试题_1参考答案光纤通信原理试题＿1 参考答案⼀、单项选择题（本⼤题共10⼩题，每⼩题1分，共10分）在每⼩题列出的四个备选项中只有⼀个是符合题⽬要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均⽆分。

1. 光纤通信指的是（ B ）A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信⽅式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信⽅式；C 以光波作载波、以电缆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。

2.已知某Si-PIN 光电⼆极管的响应度R 0＝0.5 A/W ，⼀个光⼦的能量为2.24×10－19 J ，电⼦电荷量为1.6×10－19 C ，则该光电⼆极管的量⼦效率为（）A.40％B.50％C.60％D.70％ R 0=e 错误！未找到引⽤源。

/hf 3.STM-4⼀帧中总的列数为（）A.261B.270C.261×4D.270×44.在薄膜波导中，要形成导波就要求平⾯波的⼊射⾓θ1满⾜（）A.θc13<θ1<θc12B.θ1=0°C.θ1<θc13<θc12D.θc12<θ1<90°5.光纤⾊散系数的单位为（）A.ps/kmB.ps/nmC.ps/nm.km ?D.nm/ps?km 6.⽬前掺铒光纤放⼤器的⼩信号增益最⾼可达（）A.20 dBB.30 dBC.40 dBD.60 dB7.随着激光器使⽤时间的增长，其阈值电流会（）A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增⼤D.先逐渐增⼤后逐渐减少8.在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为（）A.LP00 值为0B.LP01C.LP11为第⼀⾼次模D.LP129.在薄膜波导中，导波的截⽌条件为（）A.λ0≥λCB.λ0<λCC.λ0≥0D.λ0≤1.55µm 10.EDFA 在作光中继器使⽤时，其主要作⽤是（）A.使光信号放⼤并再⽣ ?B.使光信号再⽣C.使光信号放⼤D.使光信号的噪声降低⼆、填空题（本⼤题共20⼩题，每⼩题1分，共20分）请在每⼩题的空格中填上正确答案。

1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。

缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。

2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。

光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。

光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。

光纤通信原理练习题（含参考答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、光缆以牵引方式敷设时，主要牵引力应加在光缆的（）上。

A、光纤B、加强构件C、内层D、外层正确答案：B2、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（）。

A、两者输入输出都是单个用户话路B、两者改变连接都由网管系统配置C、两者都能提供动态的通道连接D、两者通道连接变动时间相同正确答案：C3、（）也称为色散非位移单模光纤，可以应用于1310nm波长和1550nm 波长窗口的区域。

A、G.652B、G.6530C、G.6550D、G.6540正确答案：A4、纤芯的颜色按顺序分为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、（）。

A、天蓝B、荧光色C、玫红色D、奶油白正确答案：A5、通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是（）。

A、光纤色散B、暗电流C、光接收机噪声D、光纤衰减正确答案：C6、在SDH帧结构中，（）是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。

A、容器B、单元C、段开销D、信息正确答案：C7、光隔离器的作用是（）。

A、监控信号隔离B、调节光信号大小C、保证光信号只能正向传输D、分离光信号正确答案：C8、全光型波长转换器的核心器件是（）。

A、半导体光放大器（SOA）B、激光放大器C、激光器D、波长转换器正确答案：A9、表示光纤色散程度的物理量是（）。

A、速度差B、相位差C、时延差D、时延正确答案：C10、SDH是一种基于时分复用的（），SDH网络可提供高质量、高可靠性的传输通道。

A、码分数字复用系统B、同步数字技术C、频分数字复用系统D、超级准同步数字系列正确答案：B11、光纤（光缆）是（）系统中重要的组成部分。

A、光纤通信B、纤维C、通信D、结构正确答案：A12、EDFA的泵浦光源的典型工作波长为（）。

A、85nmB、98nmC、131nmD、1550nm正确答案：D13、光缆一般由缆芯、( )、护层三大部分组成。

吉大15秋学期《光纤通信原理》在线作业一答案
一、单选题（共17 道试题，共68 分。

）
1. 普通石英光纤在波长（）nm附近波导色散与材料色散可以相互抵消，使二者总的色散为零。

A. 1310
B. 2310
C. 3310
D. 4310
————选择：A
2. 随着激光器温度的上升，其输出光功率会( )
A. 减少
B. 增大
C. 保持不变
D. 先逐渐增大，后逐渐减少
————选择：A
3. 雪崩光电二极管特性中的量子效率只与初级光生载流子数目有关，不涉及倍增问题，故量子效率值总是（）。

A. 大于1
B. 略大于1
C. 等于1
D. 小于1
————选择：D
4. .WDM光网络中的虚波长通道属（）路由算法。

A. 分布式
B. 集中式
C. 时间式
D. 空间式
————选择：A
5. 数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（）dBm。

A. 负10
B. 10
C. 负20
D. 负30
————选择：A
6. 非零色散位移单模光纤也称为（）光纤，是为适应波分复用传输系统设计和制造的新型光纤。

A. G652
B. G653
C. G654。

第二章1.定性描述渐变型多模光纤带宽远远优于阶跃型多模光纤的原因。

答：阶跃型多模光纤以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的路径，虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播，但到达光纤输出端的时间却不同，出现了时间上的分散，导致脉冲严重展宽。

而渐变型多模光纤有自聚焦作用，虽然沿光纤轴线传输路径最短，但轴线上折射率最大，光传播最慢。

斜光线大部分路径在低折射率的介质中传播，虽然路径长，但传输快。

通过合理设计折射率分布，不同入射角度入射的光线以相同的轴向速度在光纤中传输，同时到达输出端，即所有光线具有相同的空间周期，从而降低模间色散，增加了光纤传输带宽。

2.已知多模阶跃型光纤，纤芯折射率为n 1=1.5，光纤芯经2a=50μm ，相对折射率差Δ=0.01，求：（1）光纤数值孔径NA.和收光角；（2）归一化频率V 和导模总数N ？（λ=1.3μm ）；（3）当Δ=0.001时，光纤芯经2a 为多大时光纤可单模工作？解：1/201/2121/21(1)sin 0.21arcsin(2)2/25.6/2328(3)7.432(2)12.2(2)(2)c c NA n NA n V a N V a mn n V n πλλµπθθ====≈=⋅≈=≈⋅<≈⋅∆∆⋅∆⋅。

3.已知阶跃型光纤的纤芯折射率n 1=1.5，相对折射率差Δ=0.001，芯半径a=5μm ，试求LP02、LP11和LP12模的截止波长各为多少？解：c c 11c 02c 12 3.832,0.55501356,0.416.3802,0.33VVV c c c c m m mLp Lp Lp µµµλλλλ=======：：：对于对于对于4.什么是光纤的色散？分析多模光纤和单模光纤的色散机理。

解释为什么石英光纤在1310nm 有最低的色散？答：色散是在光纤中传输的光信号，不同频率成分和模式成分的光有不同传播速度而产生的一种物理效应。

光纤通信原理题库答案试题及答案吉林大学机考答案在最后一填空题1光波属于电磁波范畴,包括可见光、红外线和紫外线.2.目前实用通信光纤的基础材料是二氧化硅 .3.目前光纤通信采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波的光纤数字通信系统.4.光发射机的主要作用是将电信号转换成光信号耦合进光纤。

5.光接收机的主要作用是将光纤送过来的光信号转换成电信号。

6.目前光纤通信的实用工作波长在近红外区，即0.8～1.8μm 波长区，对应频率为167~375THz7.目前光纤通信的三个实用窗口为0.85μm 、1.31μm 及1.55μm 。

8.在传播方向上既无电场分量也无磁场分量，称为横电磁波。

9.在传播方向上有磁场分量但无电场分量，称为横电波。

10.在传播方向上有电场分量但无磁场分量，称为横磁波。

11. 光纤损耗的单位是dB/km 。

12. 单位长度光纤传输带宽的单位是MHz .km 。

13. 光接收机中的重要部件是能够完成光/电转换任务的光电检测器，目前主要采用光电二极管（PIN ）和雪崩光电二极管（APD ）。

14.光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源，目前主要采用半导体激光器（LD ）或半导体发光二极管（LED ）。

15.光纤纤芯的折射率n 1大于包层折射率n 2。

16.按照光纤横截面折射率分布不同来划分，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。

17.按照纤芯中传输模式的多少来划分，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

18. 单模光纤的纤芯直径约为4～10μm 。

19.多模光纤的纤芯直径约为50μm 。

20.光缆的结构可分为缆芯、加强元件和护层三大部分。

21.影响光纤最大传输距离的主要因素是光纤的损耗和色散。

22.光纤损耗包括：光纤本身的损耗，光纤与光源的耦合损耗，光纤之间的连接损耗等。

23.色散的大小用时延差来表示。

24.色散的程度用时延差来表示，时延差越大，色散就会越严重。

25.时延差的单位是ps/km.nm 。

吉大18春学期《光纤通信原理》在线作业一-0004试卷总分:100 得分:0一、单选题(共17 道试题,共68 分)1.阶跃型光纤中，导模的传输条件为( )A.V<V cB.V>2.405C.V>V cD.V>0正确答案:C2.薄膜波导中的单模传输条件为( )A.λc (TE 0 )< λ0 < λc (TM 0 )B.λc (TM 0 )< λ0 < λc (TE 0 )C.λc (TE 1 )< λ0 < λc (TM 1 )D.λc (TM 0 )< λ0 < λc (TE 1 )正确答案:B3.光纤的损耗测试方法中，哪一种是基本参考测试法。

（）。

A.背向散射法B.插入损耗法C.OTDRD.切断法正确答案:D4.STM －4 每秒可传输的帧数是( )A.1000B.2000C.4000D.8000正确答案:D5.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.光缆线路长度正确答案:B6.光发射机的消光比，一般要求小于或等于( )。

A.5％B.10％C.15％D.20％正确答案:B7.光发送机技术指标中的消光比直接影响光接收机的灵敏度，从提高接收机灵敏度的角度希望消光比尽可能大，消光比一般应大于（）dBA.10B.8C.6D.4正确答案:A8.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.光隔离正确答案:C9.在薄膜波导的薄膜中形成导波的条件是平面波的入射角θ1 必须满足(. )A.θ1>θC13B.θ1<θC12C.90°>θ1>θC12D.90°>θ1>θC13正确答案:C10.WDM光传送网络中，光监控信道的传输速率采用（）Mbit／s，光监控信道由帧定位信号和净负荷组成。

A.1.024B.2.048C.4.096D.6.144正确答案:B11.掺铒光纤的激光特性（）A.主要由掺铒元素决定B.主要由起主介质作用的石英光纤决定。

第一章导论一. 填空1. 光纤通信的通信窗口波长范围为（）。

2. 光纤通信是以（）为载频，以（）为传输介质的通信方式。

3. 光纤通信的最低损耗波长是（），零色散波长是（）。

二. 选择题（有一个或者多个答案）1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。

A、0.85 μmB、2 μmC、1.31 μmD、1.55 μm2. 目前纤光通信常用的光源有（）。

A、 LEDB、LDC、PCMD、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。

A、电缆B、无线电磁波C、光纤D、红外线三. 简答题1. 光纤通信主要有哪些优点？2. 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？参考答案一、1、0.7～1.7μm 2、光波光纤3、1.55μm 1.31μm二、1、ACD 2、AB 3、C三、 1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。

2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。

虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。

光纤通信用的近红外光（波长约1μm）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m～1mm）的频率（3～300GHz）高三个数量级以上。

载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。

第二章光纤与光缆一、填空1.单模光纤中不存在（）色散，仅存在（）色散，具体来讲，可分为（）和（）。

2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于（）阶电极化率，它是引起（）、（）和（）等现象的原因。

3、光缆大体上都是由（）、（）和（）三部分组成的。

4、散射损耗与（）及（）有关。

5、允许单模传输的最小波长称为（）。

6、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越（）。

二、选择（一个或多个答案）1、从横截面上看，光纤基本上由３部分组成：（）、（）、（）。

A、折射率较高的芯区B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层D、外面的涂层E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式，即（），称为光纤的基模。