光纤通信总结的复习题目.docx

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光纤通信总结的复习题目

习题一、填空题

5.在数字光纤通信系统中，色散使（光脉冲）发生展宽。

6.波导色散主要是由光源的光谱宽度和光纤的（几何结构）所引起的。

7.光纤的非线性可以分为两类，即受激散射效应和（折射率扰动）。

8.当光纤中的非线性效应和色散（相互平衡）时，可以形成光孤子。

9.单模光纤的截止波长是指光纤的第一个（高阶模）截止时的波长。

10.单模光纤实际上传输两个（相互正交）的基模。

二、单项选择题

1.将光纤的低损耗和低色散区做到1450～1650nm波长范围，则相应的带宽为（B）THz。

A.25B.25C.50D.50

2.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（B）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

3.多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（A）的。

A.连续变化B.恒定不变C.间断变化D.基本不变

4.目前，光纤在（B）nm处的损耗可以做到0.2dB／km左右，接近光纤损耗的理论极限值。

A.1050B.1550C.2050D.2550

5.石英光纤材料的零色散系数波长在（B）nm附近。

A.127B.1270C.227D.2270

6.普通石英光纤在波长（A）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.1310B.2310C.3310D.4310

7.非零色散位移单模光纤也称为（D）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.G652B.G653C.G654D.G655

三、多项选择题

1.根据光纤横截面折射率分布的不同，常用的光纤可以分成（AB）。

A.阶跃光纤B.渐变光纤C.单模光纤D.多模光纤

2.光纤的损耗因素主要有本征损耗、（ABCD）和附加损耗等。

A.制造损耗B.连接损耗C.耦合损耗D.散射损耗

3.光纤通信所使用的低损耗窗口是（AC）和1310nm波段。

A.850nm波段B.1050nm波段C.1550nm波段D.2650nm波段

4.根据色散产生的原因，光纤色散的种类主要可以分为（ABC）。

A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.偏振模色散

5.单模光纤可以分为（ABCD）。

A.非色散位移单模光纤B.色散位移单模光纤

C.截止波长位移单模光纤D.非零色散位移单模光纤四、判断题

1.光纤是圆截面介质波导。

（√）

2.在多模阶跃光纤的纤芯中，光按曲线传输，在纤芯和包层的界面上光发生反射。

（×）折线

3.在渐变光纤中，光射线的轨迹是直线。

（×）弧线

4.光纤的折射率分布采取双曲正割函数的分布，所有的子午射线具有完善的自聚焦性质。

（√）

5.材料色散引起的脉冲展宽与光源的光谱线宽和材料色散系数成正比。

（√）

6.偏振模色散是由于实际的光纤总是存在一定的不完善性，使得沿着两个不同方向偏振的同一模式的相位常数β不同，从而导致这两个模式传输不同步，形成色散。

（√）

7.在高强度电磁场中光纤对光的响应会变成线性。

（×）非线性

8.四波混频是指由2个或3个不同波长的光波混合后产生新的光波的现象。

（√）

9.为了保证单模传输，光纤的芯径较小，一般其芯径为4～10μm。

（√）

10.由于光纤双折射的存在，将引起光波的偏振态沿光纤长度发生变化。

（√）

五、简答题

1.简述光纤通信的特点。

答：

（1）频带宽，通信容量大；

（2）传输损耗低，无中继距离长；

（3）抗电磁干扰；

（4）光纤通信串话小，保密性强，使用安全；

（5）体积小，重量轻，便于敷设；

（6）材料资源丰富。

3.简述光纤材料色散的定义及其引起的原因。

答：

由于光纤材料的折射率是波长λ的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此而引起的色散叫材料色散。

材料色散主要是由光源的光谱宽度所引起的。

由于光纤通信中使用的光源不是单色光，具有一定的光谱宽度，这样，不同波长的光波传输速度不同，从而产生时延差，引起脉冲展宽。

第二章光发送机与光接收机

一、填空题

1.（受激）辐射是半导体激光器的基本工作原理。

3.半导体激光器要产生稳定的激光振荡必须满足一定的条件，即阈值条件和（相位）条件。

4.半导体激光器的激光振荡是由光栅形成的光耦合来提供，其基本原理是（布拉格）反射原理。

5.半导体激光器的（P-I特性）是指它的输出功率P随注入电流I的变化关系。

7.发光二极管是非相干光源，它的基本工作原理是（自发）辐射。

9.光发送机中的调制电路将电信号转变为（调制电流），以便实现对光源的强度调制。

10.PIN光电二极管可以对一定波长范围内的入射光进行（光电转换），这一波长范围就是PIN光电二极管的波长响应范围。

二、单项选择题

1.为了获得高辐射度，发光二极管一般采用（D）结构。

A.多同质B.双同质C.多异质D.双异质

2.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（B）的分布。

A.时间上B.空间上C.磁场上D.电场上

3.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（A）dB。

A.10B.8C.6D.4

4.一般PIN光电二极管在入射光功率（D）毫瓦量级时，能够保持比较好的线性。

A.高于B.略高于C.等于D.低于

5.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（D）。

A.大于1B.略大于1C.等于1D.小于1

6.在光纤通信中，光接收机再生电路的任务是把放大器输出的升余弦波形恢复成（B），它由判决电路和时钟恢复电路组成。

A.模拟信号B.数字信号C.电子信号D.光子信号

三、多项选择题

1.光纤通信中，光源的间接调制是利用晶体的（ABC）等性质来实现对激光辐射的调制。

A.电光效应B.磁光效应C.声光效应D.场光效应

2.在光纤数字通信系统中，光发送机主要有（ABC）、光源及其控制电路。

A.输入接口B.线路编码C.调制电路D.输出接口

3.在光纤通信系统中编码调制是先将连续的模拟信号通过（ACD），转换成二进制脉冲代码，再用矩型脉冲的有、无来表示信号。

A.取样B.过滤C.量化D.编码

5.光接收技术中的前置放大器一般可分为（ACD）等几种。

A.低阻抗前置放大器B.无阻抗前置放大器

C.高阻抗前置放大器D.跨阻抗前置放大器

四、判断题

1.光端机是光纤通信系统中的光纤传输终端设备，它们位于电端机和光纤传输线路之间。

（√）

2.半导体激光器的输出光功率不会随温度而变化。

（×）会

3.半导体激光器中所允许的光场模式分为TE和TM两组。

（√）

4.由于发光二极管输出的是自发辐射光，并且没有光学谐振腔，所以输出光谱要比半导体激光器窄得多。

（×）宽

5.光调制是用待发送的电信号控制光载波的某一参量，使之携带发送信息的过程，也就是完成电／光转换的过程。

（√）

6.对于半导体光源，其输出的光功率与注入电流成反比。

（×）正比

7.激光器的发射中心波长随温度的升高向长波长漂移。

（√）

8.受激吸收是半导体光检测器的基本工作原理。

（√）

9.光电二极管的线性饱和是指它有一定的功率检测范围，当入射功率太强时，光电流和光功率将不成正比，从而产生非线性失真。

（√）

10.雪崩光电二极管是具有内部增益的光检测器，它可以用来检测微弱光信号并获得较大的输出光电流。

（√）

11.光接收机的主要作用是将经过光纤传输的微弱光信号转换成电信号，并放大、再生成原发射的信号。

（√）

五、简答题

2.简述半导体激光器的光谱特性。

答：

半导体激光器的光谱特性主要是由激光器的纵模决定。

激光器的光谱会随着注入电流而发生变化。

当注入电流低于阈值电流时，半导体激光器发出的是荧光，光谱很宽；当电流增大到阈值电流时，光谱突然变窄，光谱中心强度急剧增加，出现了激光；对于单纵模半导体激光器，由于只有一个纵模，其谱线更窄。

第三章光纤通信技术

一、填空题

1.光纤放大器分为稀土掺杂光纤放大器和利用（非线性）效应制作的常规光纤放大器。

2.掺铒光纤放大器中的泵浦光源为信号光的放大提供足够的能量，它使处于低能级的Er3+被提升到高能级上，使掺铒光纤达到粒子数（反转）分布。

3.掺铒光纤放大器中的同向泵浦是信号光与泵浦光以（同一方向）进入掺铒光纤的方式。

4.掺铒光纤放大器中的反向泵浦是信号光与泵浦光从（两个不同）的方向进入掺铒光纤的方式。

5.掺铒光纤放大器中的光耦合器的作用是将（信号光）和泵浦光合在一起，送入掺铒光纤中。

8.光纤中的孤子是光纤色散与（非线性）相互作用的产物，服从非线性薛定谔方程，受光纤线性与非线性的支配。

9.光纤通信技术中的光孤子源发出的光孤子应具有（双曲正割）型或高斯型的轮廓。

10.光传送网是一种以（波分复用）与光信道技术为核心的新型通信网络传送体系。

二、单项选择题

1.半导体光放大器的增益一般在（A）dB。

A.15～30B.45～60C.75～90D.115～130

2.半导体光放大器的频带宽度一般为（B）nm。

A.30～50B.50～70C.70～90D.90～110

3.掺铒光纤放大器的工作波长为（B）nm波段。

A.1350B.1550C.1750D.1950

4.掺镨光纤放大器的工作波长为（A）nm波段。

A.1300B.1500C.1700D.1900

5.光纤拉曼放大器具有在（C）nm全波段实现光放大的优点。

A.127～167B.270～670C.1270～1670D.2700～6700

6.掺铒光纤放大器具有较高的饱和输出功率，一般为（C）dBm。

A.01～02B.10～20C.10～20D.100～200三、多项选择题

1.掺铒光纤放大器的光路部分由（ABCD）和光滤波器组成。

A.掺铒光纤B.泵浦光源C.光耦合器D.光隔离器

2.光波分复用（WDM）系统的基本构成主要有（AB）几种形式。

A.双纤单向传输B.单纤双向传输

C.双纤双向传输D.单纤单向传输

3.目前，光纤通信技术中的光网络节点主要有（AC）。

A.光分插复用器B.光分插连接器

C.光交叉连接器D.光交叉复用器

5.掺铒光纤放大器的泵浦形式有（ABC）几种。

A.同向泵浦B.反向泵浦C.双向泵浦D.三向泵浦

四、判断题

1.光纤通信在进行长距离传输时，由于光纤中存在损耗和色散，使得光信号能量降低、光脉冲发生展宽。

（√）

2.光放大器不能直接放大光信号，需转换成电信号。

（×）光纤放大器可以

3.掺铒光纤放大器中的双向泵浦是同向泵浦和反向泵浦同时泵浦的方式。

（√）

5.双纤单向传输是指采用两根光纤实现两个方向信号传输，完成全双工通信。

（√）

6.单纤双向传输是指光通路在一根光纤中同时沿着两个不同的方向传输，此时，双向传输的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信。

（√）

7.当进入光纤中的光功率较低时，光纤可以认为是线性系统，其折射率可以认为是常数。

（√）

8.光纤孤子通信依靠光纤的线性和色散特性，实现传输过程中畸变光信号的分布式自整形。

（×）非线性

9.在光网络中，信息流的传送处理过程主要在光域进行，由波长标识的信道资源成为光层连网的基本信息单元。

（√）

10.WDM波分复用光传送网是用光波长作为最基本交换单元的交换技术，来替换传统交换节点中以时隙为交换单位的时隙交换技术。

（√）

五、简答题

2.简述光波分复用技术（WDM）的工作原理。

答：

WDM技术是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。

其基本原理是在发送端将不同波长的信号组合起来（复用），送入到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端，因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术。

4.简述WDM光传送网的特点。

答：

（1）波长路由；

（2）透明性；

（3）网络结构的扩展性；

（4）可重构性；

（5）可扩容性；

（6）可操作性；

（7）可靠性和可维护性。

六、论述题

1.阐述掺铒光纤放大器（EDFA）的应用形式。

答：

（1）系统线路放大器。

将EDFA直接接入光纤传输链路中作为在线放大器，或光中继器取代光一电一光中继器，实现光一光放大。

可广泛应用于长途通信、越洋通信和CATV分配网络等领域。

（2）功率放大器。

将EDFA接在光发射机的光源之后对信号进行放大。

由于增加了入纤的光功率，从而可延长传输距离。

（3）前置放大器。

将EDFA放在光接收机的前面，可以提高光接收机的接收灵敏度。

（4）LAN放大器。

将EDFA放在光纤局域网络中用作分配补偿器，以便增加光节点的数目，为更多的用户服务。

第四章传送网技术

一、填空题

1.传送网可分成电路层、通道层和（传输媒质）层三个子层。

2.SDH帧结构中的更高阶同步传送模块由基本模块信号STM-1的（N倍）组成。

3.SDH帧结构可分成（段开销）、STM-N净负荷和管理单元指针三个基本区域。

4.SDH帧结构中的段开销是指为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的（字节），主要用于网络的运行、管理、维护及指配。

5.SDH帧结构中的信息净负荷指的是可真正用于电信业务的（比特）。

6.SDH帧结构中设置了两种开销，分别是段开销和（通道）开销。

7.在SDH网络基本传送模块STM－1中，E1和E2字节用于提供（公务联络）语声通路。

9.在SDH网络基本传送模块STM－1中M1字节用来传送BIP-N×24所检出的（差错块）个数。

10.SDH的通用复用映射结构中，具有一定频差的各种支路的业务信号要想复用进STM-N帧，都要经历映射、（定位校准）和复用三个步骤。

11.SDH基本单元中的虚容器是用来支持SDH（通道层）连接的信息结构。

12.SDH网络基本单元中的支路单元是一种提供低阶通道层和（高阶）通道层之间适配功能的信息结构。

13.SDH网络基本单元中的管理单元是提供高阶通道层和（复用段）层之间适配功能的信息结构。

14.在SDH网络中，映射是一种在SDH网络边界处，把支路信号适配装入相应（虚容器）的过程。

15.SDH网络中的分插复用器是利用（时隙交换）实现宽带管理。

二、单项选择题

1.SDH网络中最基本的模块为STM-1，传输速率为（A）Mbit／s。

A.155520B.51840C.466560D.622080

2.SDH技术中采用的帧结构属于块状帧结构并以字节为基础，传输一帧的时间为125μs，每秒共传（D）帧。

A.600B.800C.6000D.8000

3.SDH帧结构中的管理单元指针位于帧结构左边的第（C）行。

A.2B.3C.4D.5

5.SDH同步基本传送基本模块中的F1字节是为特殊维护目的而提供临时的数据／语声通路连接，其速率为（C）kbit／s。

A.16B.32C.64D.128

7.SDH映射单元中，虚容器VC－4的基帧结构为（D）。

A.4（9×4-1）B.4（9×12-1）C.9×85D.9×261

三、多项选择题

1.SDH是指一套可进行同步信息（ABCD）的标准化数字信号的结构等级。

A.传输B.复用C.分插D.交叉连接

2.SDH传输网技术中，我国采用的复用映射主要包括（ACD）几种进入方式。

A.C-12B.C－13C.C-3D.C-4

3.SDH通用复用映射结构基本单元中的容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构，其种类有C-11、C-12、（ABC）几种。

A.C-2B.C-3C.C-4D.C-5

4.SDH传送网技术中，各种信号复用映射进STM-N帧的过程都要经过（ACD）等步骤。

A.映射B.整理C.定位D.复用

6.SDH通用复用映射结构基本单元中复帧频率为2000Hz的虚容器为（ABC）。

A.VC－11B.VC－12C.VC－2D.VC－3

10.SDH的网络管理系统属于电信管理网（TMN）的一个子网，其管理功能分为（ABCD）和安全管理。

A.配置管理B.故障管理C.性能管理D.计费管理

12.传送网主要的性能指标有（ABCD）。

A.误码特性B.抖动特性C.可靠性D.可用性

四、判断题

1.传送网是指在不同地点的各点之间完成转移信息传递功能的一种网络，传送网也能传递各种网络控制信息。

（√）

2.传送网中的电路层和通道层的关系是客户和服务者的关系。

（√）

3.传送网的传送层是面向电路层现有和将来有的业务，是提供传送资源的上层平台。

（×）通道层

4.同步数字体系是一个将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。

（√）

6.在SDH网络基本传送模块STM－1中再生段踪迹字节（J0）被用来重复发送段接入点识别符，使段接收机能据此确认其与指定的发射机是否处于持续的连接状态。

（√）

8.在SDH技术中采用了指针调整法，其基本原理是利用净负荷指针来表示在STM-N帧内浮动的净负荷的准确位置。

（√）

9.SDH基本单元中的虚容器可以作为一个独立的实体十分方便和灵活地在通道中任一点插入或取出，以便进行同步复用和交叉连接处理。

（√）

10.SDH网络基本单元中的虚容器可分成低阶虚容器、中阶虚容器和高阶虚容器三类。

（×）无中阶虚容器

12.SDH网络基本单元中的管理单元组是由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定、确定位置的管理单元组成。

（√）

13.在SDH网络中，定位是一种当支路单元或管理单元适配到支持层的帧结构时，帧偏移信息随之转移的过程。

（√）

五、简答题

1.简述SDH的主要特点。

答：

（1）新型的复用映射方式；

（2）兼容性好；

（3）接口标准统一；

（4）网络管理能力强；

（5）先进的指针调整技术；

（6）独立的虚容器设计；

（7）组网与自愈能力强；

（8）系列标准规范。

第五章WDM光传送网络

一、填空题

1.WDM光传送网利用（波长）组网，在光域完成信号的选路、交换。

2.全光网中任意两节点之间的通信是靠（光通道）完成的。

3.WDM光传送网中波长路由算法有两种，即（波长通道）和虚波长通道。

5.WDM光网络中光放大段层为了实现长距离超高速传输，主要解决放大和光纤的（色散）问题。

二、单项选择题

1.WDM光网络中的虚波长通道属（A）路由算法。

A.分布式B.集中式C.时间式D.空间式

2.在WDM光网络中最基本的空分交光换是（D）光交换模块。

A.1×1B.1×2C.2×1D.2×2

3.在WDM光网络中自由空间光交换是指在空间无干涉地控制光的（B）的光交换。

A.波长B.路径C.时隙D.速度

4.WDM光网络的波分复用系统中，可采用（A）的方法来实现光交换功能。

A.波长互换B.路径互换C.时隙互换D.速度互换

5.WDM光传送网络中，光监控信道的传输速率采用（B）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

三、多项选择题

1.WDM光网络中，利用光波长交叉连接实现（ABC）和自愈功能。

A.波长路由选择B.动态重构

C.网间互连D.网络管理功能

2.光纤通信中光网络使用的光纤为（ABD）。

A.G．652B.G．653C.G．654D.G．655

4.目前DWDM网管波长可选为1510±10nm、（AC）。

A.1310nmB.2310nmC.1480nmD.2480nm

四、判断题

2.WDM光网络中的光放大器（OA）是一种直接对信号进行放大的有源光器件，其作用是延长光纤通信系统的传输距离。

（√）

3.WDM光网络中的波长变换器的功能是在输入波长上变换数据为系统工作频带内的不同输出波长。

（√）

4.WDM光网络中的光波长交叉连接（WXC）是一种DWDM设备，其功能是在N个输入端口和N个输出端口之间提供交叉连接能力，每次可处理一组复用的单波长信号。

（√）

6.在WDM光网络中空分光交换是一种时隙交换。

（×）空分

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

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.消光比光发射机的

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

11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__光电检测器___？

和光缆线路等三种部件.

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_畸变___？

16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__能够产生自聚焦现象的折射率分布.

17.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、_带状式_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、__泵浦源_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_灵敏度？

特性变坏.

22.光接收机的灵敏度和__动态范围_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___隔离度（A）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_频分复用_两种传输模式.

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

29.EDFA的主要特性指标有:

功率增益、输出饱和功率和_噪声系数__等.

30.EDFA作前置放大器使用时,其作用为__提高接收机的灵敏度.

31.光纤的时延设一个单一的载频f0，携带一个调制信号，当光波频率很高，相对调制带宽很窄时，它在传输过程中的速度可用群速vg表示，则它传输每一单位长度时，所需要的时间T就称作每单位长度的时延。

T=1/vg

32.受激辐射处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1，同时放出一个能量为hf的光子，由于这个过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫受激辐射。

33.光电检测器的响应时间是指半导体光电二极管产生的光电流跟随入射光信号变化快慢的状态。

34.单位间隔（UI）就是一个比特传输信息所占的时间。

35.网络自愈指在无需人为干涉情况下，网络能在极短的时间内，从失效的故障状态自动恢复传输所携的业务

37.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图.

光信号～光电检测器~前置放大器~主放大器~均衡器~~。

~~判决器~

。

。

APD高压电路~~·~~~AGC放大器~峰值检波器

一、填空题（20分）

1、目前光纤通信所用光波的光波波长范围为:

0.8～1.8μm,属于电磁波谱中的近红外区。

2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。

3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长：

0.85μm，1.31μm，1.55μm；最低损耗窗口的中心波长是在：

1.55μm。

4、光纤的色散分为材料色散波导色散和模式色散。

5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：

自发辐射，受激吸收，受激辐射；产生激光的最主要过程是：

受激辐射。

6、光源的作用是将电信号电流变换为光信号功率；光检测器的作用是将光信号功转换为电信号电流。

二、单项选择题（15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光纤单