(光纖通信)職業(yè)技能鑒定四級(jí)習(xí)題+參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種材料是石英光纖的主要成分？A.高純度二氧化硅（SiO?）B.高純度氧化鋁（Al?O?）C.高純度氮化硅（Si?N?）D.高純度碳化硅（SiC）2.單模光纖的截止波長(zhǎng)λc是指：A.光纖中僅能傳輸基模（LP??）的最小波長(zhǎng)B.光纖中開(kāi)始出現(xiàn)高階模的最大波長(zhǎng)C.光纖損耗最低的波長(zhǎng)D.光纖色散為零的波長(zhǎng)3.光纖的本征損耗主要由以下哪兩種因素引起？A.雜質(zhì)吸收和彎曲損耗B.瑞利散射和紅外吸收C.微彎損耗和紫外吸收D.連接損耗和模式耦合損耗4.以下哪種光源更適合用于長(zhǎng)距離、高速率的光纖通信系統(tǒng)？A.發(fā)光二極管（LED）B.半導(dǎo)體激光器（LD）C.熒光燈D.白熾燈5.光接收機(jī)中，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的核心器件是：A.光放大器（EDFA）B.光耦合器C.光電二極管（PIN或APD）D.光隔離器6.光纖的模場(chǎng)直徑（MFD）主要影響：A.光纖的機(jī)械強(qiáng)度B.光纖與光源/探測(cè)器的耦合效率C.光纖的耐溫性能D.光纖的抗彎曲能力7.以下哪項(xiàng)不是光纖接續(xù)的主要方法？A.熔接法B.活動(dòng)連接法（連接器）C.粘接法D.火焰法8.光時(shí)域反射儀（OTDR）的主要功能是：A.測(cè)量光纖的長(zhǎng)度和損耗分布B.放大光信號(hào)功率C.調(diào)制光信號(hào)D.分離不同波長(zhǎng)的光信號(hào)9.單模光纖的典型工作波長(zhǎng)為1550nm時(shí)，其色散主要由：A.模式色散B.材料色散C.波導(dǎo)色散D.偏振模色散（PMD）10.光纖的彎曲損耗與彎曲半徑的關(guān)系是：A.彎曲半徑越大，損耗越小B.彎曲半徑越大，損耗越大C.彎曲半徑與損耗無(wú)關(guān)D.彎曲半徑小于臨界值時(shí)損耗急劇增大11.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致光接收機(jī)靈敏度下降？A.光信號(hào)功率過(guò)高（過(guò)載）B.光信號(hào)功率過(guò)低（欠載）C.接收機(jī)內(nèi)部噪聲減小D.光源波長(zhǎng)穩(wěn)定性提高12.光纖通信系統(tǒng)中，“dBm”是表示：A.光功率的絕對(duì)單位（以1mW為基準(zhǔn)）B.光功率的相對(duì)單位（比值）C.光損耗的單位D.光波長(zhǎng)的單位13.熔接機(jī)在熔接光纖前，必須對(duì)光纖端面進(jìn)行的操作是：A.涂覆層剝離B.端面切割（制備）C.清潔D.以上都是14.多模光纖的數(shù)值孔徑（NA）越大，說(shuō)明：A.光纖的集光能力越強(qiáng)，傳輸距離越遠(yuǎn)B.光纖的集光能力越強(qiáng)，傳輸距離越近C.光纖的集光能力越弱，傳輸距離越遠(yuǎn)D.光纖的集光能力越弱，傳輸距離越近15.以下哪種現(xiàn)象不屬于光纖的非線(xiàn)性效應(yīng)？A.自相位調(diào)制（SPM）B.受激拉曼散射（SRS）C.瑞利散射D.四波混頻（FWM）16.光分路器的分光比為1:3時(shí)，輸出端的光功率與輸入端的關(guān)系是：A.每個(gè)輸出端功率為輸入的1/3B.總輸出功率為輸入的1/3C.每個(gè)輸出端功率為輸入的1/4D.總輸出功率為輸入的1/417.光纖的衰減系數(shù)單位通常是：A.dB/kmB.dBmC.dBD.nm18.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致光纖連接器的插入損耗增大？A.連接器端面清潔無(wú)污B.連接器對(duì)接時(shí)軸向偏移小C.連接器端面有灰塵或劃痕D.連接器類(lèi)型匹配（如FC-FC）19.單模光纖的色散位移光纖（DSF）設(shè)計(jì)目的是：A.使1310nm波長(zhǎng)的色散為零B.使1550nm波長(zhǎng)的色散為零C.降低1310nm的損耗D.提高1550nm的機(jī)械強(qiáng)度20.光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是指：A.接收機(jī)能夠正常工作的光功率范圍（最小輸入功率到最大輸入功率）B.接收機(jī)能夠處理的光波長(zhǎng)范圍C.接收機(jī)輸出電信號(hào)的幅度范圍D.接收機(jī)的工作溫度范圍二、判斷題（每題1分，共15分）1.光纖的主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸容量大、抗電磁干擾，但易受腐蝕。（）2.多模光纖的芯徑比單模光纖小。（）3.光纖的損耗隨波長(zhǎng)增加而單調(diào)降低。（）4.熔接機(jī)的熔接損耗估算值可直接作為實(shí)際損耗的最終依據(jù)。（）5.OTDR測(cè)量時(shí)，脈寬越大，測(cè)量精度越高，但動(dòng)態(tài)范圍越小。（）6.光功率計(jì)應(yīng)在光源穩(wěn)定發(fā)光后再進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)引入誤差。（）7.光纖的涂覆層（外護(hù)套）主要作用是增強(qiáng)光纖的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)傳輸性能無(wú)影響。（）8.半導(dǎo)體激光器（LD）的光譜寬度比發(fā)光二極管（LED）窄，更適合高速率傳輸。（）9.光纖接續(xù)后，若熔接點(diǎn)出現(xiàn)“氣泡”，可能是由于光纖端面不平整或放電參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。（）10.單模光纖的偏振模色散（PMD）是影響長(zhǎng)距離高速傳輸?shù)闹匾蛩?。（?1.光分路器的插入損耗與分光比無(wú)關(guān)，僅取決于器件本身的質(zhì)量。（）12.光纖的彎曲半徑應(yīng)至少為光纖外徑的10倍，否則會(huì)產(chǎn)生不可忽略的彎曲損耗。（）13.光接收機(jī)的靈敏度是指接收端能正確解調(diào)信號(hào)的最小光功率。（）14.光纖的色散會(huì)導(dǎo)致光脈沖展寬，限制系統(tǒng)的傳輸速率和距離。（）15.活動(dòng)連接器的回波損耗越大，說(shuō)明連接器對(duì)反射光的抑制能力越強(qiáng)。（）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述光纖的導(dǎo)光原理（基于階躍折射率光纖）。2.列舉光纖的主要損耗類(lèi)型，并說(shuō)明本征損耗的定義及產(chǎn)生原因。3.光時(shí)域反射儀（OTDR）的主要測(cè)量參數(shù)有哪些？使用時(shí)需注意哪些問(wèn)題？4.簡(jiǎn)述熔接機(jī)的基本操作流程（從準(zhǔn)備到完成熔接）。5.光接收機(jī)的主要性能指標(biāo)有哪些？各指標(biāo)的含義是什么？6.光纖線(xiàn)路日常維護(hù)中，需重點(diǎn)檢查的內(nèi)容有哪些？四、綜合題（每題15分，共15分）某光纖通信系統(tǒng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)：-發(fā)送端光模塊輸出光功率為-3dBm（正常范圍-2dBm~0dBm）；-接收端光功率計(jì)測(cè)得光功率為-30dBm（接收機(jī)靈敏度為-28dBm）；-OTDR測(cè)試顯示，距離發(fā)送端5km處有一明顯損耗峰（損耗值1.5dB），其余段落損耗正常（0.2dB/km）。請(qǐng)分析可能的故障原因，并提出排查及處理步驟。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.A3.B4.B5.C6.B7.D8.A9.D10.D11.B12.A13.D14.B15.C16.D17.A18.C19.B20.A二、判斷題1.×（光纖抗腐蝕能力強(qiáng)）2.×（多模芯徑更大，如50μm/62.5μm，單模約8~10μm）3.×（1550nm損耗低于1310nm，但1625nm以上損耗會(huì)因紅外吸收增大）4.×（需通過(guò)實(shí)際光功率測(cè)試驗(yàn)證）5.×（脈寬越大，測(cè)量精度越低，但動(dòng)態(tài)范圍越大）6.√7.√8.√9.√10.√11.×（插入損耗隨分光比增加而增大，如1:4分路器插入損耗約6dB）12.×（彎曲半徑應(yīng)至少為光纖外徑的20倍，單模光纖建議≥30mm）13.√14.√15.√三、簡(jiǎn)答題1.階躍折射率光纖的導(dǎo)光原理基于全反射定律：-光纖由芯層（折射率n?）和包層（折射率n?，n?>n?）組成；-當(dāng)光以大于臨界角（θc=arcsin(n?/n?)）的角度入射到芯層-包層界面時(shí)，發(fā)生全反射；-光在芯層內(nèi)以“之”字形路徑傳播，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。2.光纖的主要損耗類(lèi)型包括：-本征損耗（光纖材料本身的固有損耗）：由瑞利散射（與波長(zhǎng)??成正比，短波長(zhǎng)損耗大）和紅外吸收（材料分子振動(dòng)引起，長(zhǎng)波長(zhǎng)損耗大）引起；-非本征損耗：包括雜質(zhì)吸收（如OH?離子吸收）、彎曲損耗（宏彎/微彎）、連接損耗（端面不平整、軸向偏移等）。3.OTDR主要測(cè)量參數(shù)：-波長(zhǎng)（常用1310nm/1550nm，對(duì)應(yīng)不同光纖損耗特性）；-脈寬（決定測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)范圍，脈寬越大，精度越低但測(cè)長(zhǎng)更遠(yuǎn)）；-量程（設(shè)置為被測(cè)光纖長(zhǎng)度的1.5~2倍，避免盲區(qū)覆蓋有效信息）；-平均時(shí)間（提高信噪比，減少隨機(jī)噪聲影響）。使用注意事項(xiàng)：-測(cè)試前清潔光纖端面，避免灰塵導(dǎo)致反射誤差；-選擇與被測(cè)光纖匹配的波長(zhǎng)；-避免在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下測(cè)試；-對(duì)熔接點(diǎn)需結(jié)合雙向測(cè)試（A→B和B→A）取平均值，減少盲區(qū)影響。4.熔接機(jī)操作流程：-準(zhǔn)備：檢查熔接機(jī)電源、電極棒狀態(tài)，清潔V型槽；-光纖預(yù)處理：①剝離涂覆層（用米勒鉗剝除約40~60mm，避免損傷包層）；②清潔光纖（用無(wú)水乙醇擦拭包層部分）；③切割端面（用切割刀垂直切割，保證端面平整，長(zhǎng)度約16mm）；-放置光纖：將光纖放入熔接機(jī)V型槽，調(diào)整位置使端面位于電極中間；-熔接：?jiǎn)?dòng)熔接程序，機(jī)器自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)（通過(guò)CCD成像）、放電熔接；-損耗估算：機(jī)器通過(guò)后向散射光估算熔接損耗；-保護(hù)：將熱縮套管移至熔接點(diǎn)，加熱固化保護(hù)。5.光接收機(jī)主要性能指標(biāo)：-靈敏度（Pr）：在給定誤碼率（如10?12）下，接收機(jī)能接收的最小光功率（單位dBm）；-動(dòng)態(tài)范圍（DR）：接收機(jī)能正常工作的光功率范圍（最大輸入功率Pmax與最小輸入功率Pr的差值，單位dB）；-噪聲系數(shù)（NF）：接收機(jī)內(nèi)部噪聲對(duì)信號(hào)的影響程度，NF越小，噪聲性能越好；-響應(yīng)時(shí)間：接收機(jī)對(duì)光信號(hào)變化的反應(yīng)速度，影響高速率信號(hào)解調(diào)。6.光纖線(xiàn)路日常維護(hù)重點(diǎn)：-檢查光纖路由：是否有外力破壞（如施工、動(dòng)物啃咬）、線(xiàn)路下垂或過(guò)度彎曲；-測(cè)試光功率：發(fā)送端和接收端光功率是否在正常范圍，計(jì)算線(xiàn)路總損耗；-檢查連接器：端面是否清潔（無(wú)灰塵、劃痕），連接是否緊固；-測(cè)試OTDR：定期監(jiān)測(cè)線(xiàn)路損耗分布，重點(diǎn)關(guān)注熔接點(diǎn)、接頭點(diǎn)的損耗變化；-維護(hù)記錄：記錄每次測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)比歷史數(shù)據(jù)分析損耗變化趨勢(shì)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障。四、綜合題故障原因分析：1.發(fā)送端光模塊輸出功率偏低（-3dBm接近下限），可能因光模塊老化或驅(qū)動(dòng)電路異常；2.接收端光功率（-30dBm）低于接收機(jī)靈敏度（-28dBm），導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法正確解調(diào)；3.OTDR顯示5km處有明顯損耗峰（1.5dB），遠(yuǎn)超正常熔接點(diǎn)損耗（≤0.1dB），可能為該點(diǎn)熔接質(zhì)量差（如端面不平整、軸向偏移）或連接器故障（如污染、接觸不良）。排查及處理步驟：1.確認(rèn)光功率測(cè)試準(zhǔn)確性：-更換光功率計(jì)或用校準(zhǔn)過(guò)的儀表重新測(cè)試，排除儀表誤差；-檢查光模塊輸出：用尾纖直接連接光模塊和光功率計(jì)，確認(rèn)輸出是否正常（應(yīng)≥-2dBm），若異常則更換光模塊。2.定位5km處損耗點(diǎn)：-結(jié)合線(xiàn)路資料，確定該位置為熔接點(diǎn)還是連接器；-到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，檢查該點(diǎn)的保護(hù)盒（如接頭盒）是否進(jìn)水、受潮或機(jī)械損傷；-打開(kāi)保護(hù)盒，取出光纖，清潔端面后重新熔接或更換連接器（如為活動(dòng)連接）。3.驗(yàn)證修復(fù)效果：-重