2025年光纖考試練習(xí)題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種光纖的零色散波長(zhǎng)在1550nm附近？（）A.G.652光纖B.G.653光纖C.G.654光纖D.G.655光纖答案：B。G.653光纖是色散位移光纖，其零色散波長(zhǎng)從1310nm移到1550nm附近，以與光纖的最小衰減窗口相一致。G.652光纖零色散波長(zhǎng)在1310nm附近；G.654光纖主要是在1550nm處衰減最??；G.655光纖是非零色散位移光纖。2.光纖的損耗特性主要取決于（）。A.光纖的材料和結(jié)構(gòu)B.光纖的長(zhǎng)度C.光纖的彎曲程度D.外界環(huán)境溫度答案：A。光纖的損耗特性主要由光纖的材料（如石英玻璃材料的雜質(zhì)等）和結(jié)構(gòu)（如芯包層的折射率分布等）決定。光纖長(zhǎng)度只是會(huì)使總的損耗值增加，但不是決定損耗特性的本質(zhì)因素；光纖彎曲程度會(huì)產(chǎn)生彎曲損耗，但不是主要決定因素；外界環(huán)境溫度對(duì)損耗有一定影響，但不是損耗特性的主要決定因素。3.光在光纖中傳輸時(shí)，以下哪種模式是單模光纖中允許傳輸?shù)哪Ｊ?？（）A.LP??模B.LP??模C.LP??模D.LP??模答案：A。單模光纖中只允許基模LP??模傳輸，其他高階模式如LP??模、LP??模、LP??模等在單模光纖中是截止的。4.對(duì)于光纖的數(shù)值孔徑NA，以下說(shuō)法正確的是（）。A.NA越大，光纖的集光能力越強(qiáng)B.NA越大，光纖的帶寬越寬C.NA越大，光纖的損耗越小D.NA越大，光纖的色散越小答案：A。數(shù)值孔徑NA反映了光纖的集光能力，NA越大，意味著光纖能夠收集更多的光，集光能力越強(qiáng)。而NA越大，光纖中的模式數(shù)量可能越多，會(huì)導(dǎo)致模式色散增大，帶寬變窄；NA與光纖的損耗沒(méi)有直接關(guān)系。5.光纖通信中常用的光源有（）。A.發(fā)光二極管（LED）和半導(dǎo)體激光器（LD）B.白熾燈和熒光燈C.氣體激光器和固體激光器D.以上都不是答案：A。在光纖通信中，常用的光源是發(fā)光二極管（LED）和半導(dǎo)體激光器（LD）。白熾燈和熒光燈的發(fā)光特性不適合光纖通信；氣體激光器和固體激光器雖然也是激光器，但在光纖通信中不是常用的光源類型。6.以下哪種調(diào)制方式屬于直接調(diào)制？（）A.外調(diào)制B.強(qiáng)度調(diào)制C.相位調(diào)制D.頻率調(diào)制答案：B。直接調(diào)制是直接對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，通常是通過(guò)改變注入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)度的調(diào)制，所以強(qiáng)度調(diào)制屬于直接調(diào)制。外調(diào)制是在光源輸出光之后再進(jìn)行調(diào)制；相位調(diào)制和頻率調(diào)制一般采用外調(diào)制方式。7.光接收機(jī)中，前置放大器的主要作用是（）。A.放大微弱的光信號(hào)B.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)C.提高接收機(jī)的靈敏度D.降低接收機(jī)的噪聲答案：C。前置放大器位于光接收機(jī)的前端，其主要作用是將光檢測(cè)器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行初步放大，同時(shí)要盡量降低自身的噪聲，以提高接收機(jī)的靈敏度。它放大的是電信號(hào)而非光信號(hào)；解調(diào)是后續(xù)電路的功能；雖然它也有降低噪聲的作用，但主要目的是提高靈敏度。8.以下哪種復(fù)用技術(shù)是在光纖通信中常用的復(fù)用方式？（）A.時(shí)分復(fù)用（TDM）B.頻分復(fù)用（FDM）C.波分復(fù)用（WDM）D.碼分復(fù)用（CDMA）答案：C。波分復(fù)用（WDM）是光纖通信中常用的復(fù)用方式，它利用不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在一根光纖中同時(shí)傳輸，充分利用了光纖的帶寬資源。時(shí)分復(fù)用（TDM）在電通信中應(yīng)用廣泛；頻分復(fù)用（FDM）主要用于傳統(tǒng)的無(wú)線電通信等；碼分復(fù)用（CDMA）常用于移動(dòng)通信系統(tǒng)。9.單模光纖的截止波長(zhǎng)λc與（）有關(guān)。A.光纖的芯徑B.光纖的包層直徑C.光纖的長(zhǎng)度D.外界環(huán)境溫度答案：A。單模光纖的截止波長(zhǎng)λc主要與光纖的芯徑有關(guān)，同時(shí)也與芯包層的折射率差等因素有關(guān)。光纖的包層直徑對(duì)截止波長(zhǎng)影響不大；光纖長(zhǎng)度和外界環(huán)境溫度與截止波長(zhǎng)沒(méi)有直接關(guān)系。10.光纖的彎曲損耗與（）有關(guān)。A.彎曲半徑B.光纖的長(zhǎng)度C.光纖的數(shù)值孔徑D.光纖的帶寬答案：A。光纖的彎曲損耗主要與彎曲半徑有關(guān)，彎曲半徑越小，彎曲損耗越大。光纖長(zhǎng)度與彎曲損耗沒(méi)有直接關(guān)系；數(shù)值孔徑主要影響光纖的集光能力；光纖帶寬與彎曲損耗沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。11.在光纖通信系統(tǒng)中，光中繼器的主要作用是（）。A.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大B.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行整形和再生C.提高光信號(hào)的強(qiáng)度D.改變光信號(hào)的波長(zhǎng)答案：B。光中繼器的主要作用是對(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后已經(jīng)失真和衰減的光信號(hào)進(jìn)行整形和再生，恢復(fù)出原來(lái)的信號(hào)。雖然它也有放大光信號(hào)強(qiáng)度的作用，但更重要的是整形和再生，以保證信號(hào)的準(zhǔn)確性。改變光信號(hào)的波長(zhǎng)不是光中繼器的主要功能。12.以下哪種光纖適用于高速率、長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)？（）A.多模光纖B.單模光纖C.漸變型多模光纖D.階躍型多模光纖答案：B。單模光纖由于只傳輸基模，不存在模式色散，具有很寬的帶寬，適用于高速率、長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)。多模光纖（包括漸變型多模光纖和階躍型多模光纖）存在模式色散，帶寬相對(duì)較窄，不太適合高速率、長(zhǎng)距離的通信。13.光耦合器的主要作用是（）。A.將光信號(hào)從一根光纖耦合到另一根光纖B.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制C.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)D.提高光信號(hào)的強(qiáng)度答案：A。光耦合器的主要作用是將光信號(hào)從一根光纖耦合到另一根光纖，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分配、合路等功能。對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)是調(diào)制器和解調(diào)器的功能；提高光信號(hào)強(qiáng)度是光放大器的功能。14.以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致光纖的非線性效應(yīng)？（）A.光信號(hào)強(qiáng)度過(guò)高B.光纖長(zhǎng)度過(guò)短C.光纖的數(shù)值孔徑過(guò)小D.外界環(huán)境溫度過(guò)低答案：A。當(dāng)光信號(hào)強(qiáng)度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光纖中的非線性效應(yīng)，如自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻等。光纖長(zhǎng)度過(guò)短一般不會(huì)引發(fā)明顯的非線性效應(yīng)；光纖的數(shù)值孔徑和外界環(huán)境溫度與光纖的非線性效應(yīng)沒(méi)有直接關(guān)系。15.在光纖熔接過(guò)程中，熔接損耗主要取決于（）。A.熔接機(jī)的類型B.光纖的種類C.熔接時(shí)的操作工藝D.熔接環(huán)境的溫度答案：C。熔接損耗主要取決于熔接時(shí)的操作工藝，如光纖的清潔程度、切割端面的平整度、熔接參數(shù)的設(shè)置等。熔接機(jī)的類型會(huì)影響熔接的效果，但不是決定熔接損耗的主要因素；光纖的種類本身與熔接損耗沒(méi)有直接關(guān)系；熔接環(huán)境的溫度對(duì)熔接損耗有一定影響，但不是主要決定因素。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.光纖的主要參數(shù)包括（）。A.損耗B.色散C.數(shù)值孔徑D.截止波長(zhǎng)答案：ABCD。光纖的損耗反映了光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)的能量衰減情況；色散會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)的脈沖展寬，影響通信質(zhì)量；數(shù)值孔徑體現(xiàn)了光纖的集光能力；截止波長(zhǎng)決定了單模光纖能否單模傳輸，它們都是光纖的重要參數(shù)。2.光纖通信系統(tǒng)的組成部分包括（）。A.光發(fā)射機(jī)B.光纖傳輸線路C.光接收機(jī)D.光中繼器答案：ABCD。光發(fā)射機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并發(fā)射出去；光纖傳輸線路用于光信號(hào)的傳輸；光接收機(jī)將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；光中繼器用于對(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行整形和再生，它們都是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分。3.以下屬于光纖非線性效應(yīng)的有（）。A.自相位調(diào)制B.交叉相位調(diào)制C.四波混頻D.受激拉曼散射答案：ABCD。自相位調(diào)制是光信號(hào)自身的強(qiáng)度變化引起相位變化；交叉相位調(diào)制是不同波長(zhǎng)的光信號(hào)之間相互作用引起相位變化；四波混頻是多個(gè)不同頻率的光信號(hào)相互作用產(chǎn)生新的頻率成分；受激拉曼散射是光與光纖中的分子振動(dòng)相互作用產(chǎn)生的非線性效應(yīng)。4.光檢測(cè)器的主要性能指標(biāo)包括（）。A.響應(yīng)度B.量子效率C.暗電流D.響應(yīng)時(shí)間答案：ABCD。響應(yīng)度表示光檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能力；量子效率反映了光生載流子的產(chǎn)生效率；暗電流是在沒(méi)有光信號(hào)輸入時(shí)光檢測(cè)器的電流，會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性；響應(yīng)時(shí)間決定了光檢測(cè)器對(duì)快速變化光信號(hào)的響應(yīng)速度。5.以下關(guān)于波分復(fù)用（WDM）的說(shuō)法正確的有（）。A.可以充分利用光纖的帶寬資源B.不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在同一根光纖中獨(dú)立傳輸C.可以提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量D.對(duì)光源的波長(zhǎng)穩(wěn)定性要求不高答案：ABC。波分復(fù)用（WDM）通過(guò)在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，充分利用了光纖的帶寬資源，提高了傳輸容量，而且不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在同一根光纖中獨(dú)立傳輸。但波分復(fù)用對(duì)光源的波長(zhǎng)穩(wěn)定性要求很高，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)的漂移可能會(huì)導(dǎo)致不同波長(zhǎng)信號(hào)之間的干擾。6.單模光纖的特點(diǎn)有（）。A.只傳輸基模B.不存在模式色散C.帶寬較寬D.適用于長(zhǎng)距離通信答案：ABCD。單模光纖只允許基模LP??模傳輸，不存在模式色散，因此具有很寬的帶寬，非常適合長(zhǎng)距離、高速率的通信。7.光纖熔接的優(yōu)點(diǎn)包括（）。A.熔接損耗小B.可靠性高C.機(jī)械性能好D.操作簡(jiǎn)單答案：ABC。光纖熔接具有熔接損耗小、可靠性高、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)。但光纖熔接操作需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)，操作并不簡(jiǎn)單。8.光放大器的類型主要有（）。A.摻鉺光纖放大器（EDFA）B.拉曼光纖放大器（RFA）C.半導(dǎo)體光放大器（SOA）D.氣體光放大器答案：ABC。在光纖通信中常用的光放大器類型有摻鉺光纖放大器（EDFA）、拉曼光纖放大器（RFA）和半導(dǎo)體光放大器（SOA）。氣體光放大器在光纖通信中應(yīng)用較少。9.影響光纖帶寬的因素有（）。A.模式色散B.材料色散C.波導(dǎo)色散D.非線性效應(yīng)答案：ABCD。模式色散是多模光纖中不同模式傳輸速度不同導(dǎo)致的脈沖展寬，會(huì)影響帶寬；材料色散是由于光纖材料對(duì)不同波長(zhǎng)光的折射率不同引起的；波導(dǎo)色散與光纖的結(jié)構(gòu)有關(guān)；非線性效應(yīng)在光信號(hào)強(qiáng)度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真，也會(huì)影響光纖的帶寬。10.光纖的敷設(shè)方式有（）。A.直埋敷設(shè)B.管道敷設(shè)C.架空敷設(shè)D.水底敷設(shè)答案：ABCD。光纖的敷設(shè)方式有直埋敷設(shè)，即將光纖直接埋入地下；管道敷設(shè)是將光纖穿入管道中；架空敷設(shè)是將光纖架設(shè)在電線桿等上面；水底敷設(shè)則是將光纖敷設(shè)在水底。三、判斷題（每題2分，共20分）1.光纖的損耗與光信號(hào)的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。（×）光纖的損耗與光信號(hào)的波長(zhǎng)有關(guān)，不同波長(zhǎng)的光在光纖中傳輸時(shí)的損耗是不同的，例如在1310nm和1550nm波長(zhǎng)附近有較低的損耗窗口。2.單模光纖的芯徑比多模光纖的芯徑大。（×）單模光纖的芯徑一般比多模光纖的芯徑小，通常單模光纖的芯徑在810μm左右，而多模光纖的芯徑一般在50μm或62.5μm等。3.光發(fā)射機(jī)的主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（×）光發(fā)射機(jī)的主要作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)是光接收機(jī)的功能。4.光纖的色散會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)的脈沖展寬。（√）光纖的色散包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散等，這些色散效應(yīng)會(huì)使光信號(hào)中不同頻率或模式的成分傳輸速度不同，從而導(dǎo)致光信號(hào)的脈沖展寬。5.波分復(fù)用技術(shù)只能在單模光纖中應(yīng)用。（×）波分復(fù)用技術(shù)既可以在單模光纖中應(yīng)用，也可以在多模光纖中應(yīng)用，但由于單模光纖的帶寬更寬，更適合高速率、大容量的波分復(fù)用系統(tǒng)，所以在實(shí)際中波分復(fù)用技術(shù)主要應(yīng)用于單模光纖。6.光耦合器可以將光信號(hào)進(jìn)行分路或合路。（√）光耦合器具有將光信號(hào)從一根光纖分配到多根光纖（分路）或把多根光纖中的光信號(hào)合并到一根光纖（合路）的功能。7.光纖的非線性效應(yīng)只會(huì)對(duì)光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。（×）光纖的非線性效應(yīng)在某些情況下會(huì)對(duì)光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，如導(dǎo)致信號(hào)失真、產(chǎn)生串?dāng)_等，但在一些特定的應(yīng)用中，也可以利用光纖的非線性效應(yīng)，如拉曼光纖放大器就是利用受激拉曼散射的非線性效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光放大。8.光接收機(jī)中的前置放大器可以對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大。（×）光接收機(jī)中的前置放大器放大的是光檢測(cè)器輸出的微弱電信號(hào)，而不是光信號(hào)。9.光纖的數(shù)值孔徑越大，光纖的帶寬越寬。（×）光纖的數(shù)值孔徑越大，光纖中的模式數(shù)量可能越多，會(huì)導(dǎo)致模式色散增大，從而使光纖的帶寬變窄。10.光纖熔接損耗與光纖的種類無(wú)關(guān)。（×）不同種類的光纖，其芯包層的折射率分布、材料特性等可能不同，這些因素會(huì)影響光纖熔接時(shí)的熔接損耗，所以光纖熔接損耗與光纖的種類有關(guān)。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述光纖的損耗機(jī)制。光纖的損耗機(jī)制主要包括以下幾種：吸收損耗：本征吸收：是由于光纖材料本身的固有吸收引起的。例如石英玻璃在紫外波段的吸收是由于電子躍遷產(chǎn)生的，在紅外波段的吸收是由于分子振動(dòng)產(chǎn)生的。雜質(zhì)吸收：光纖中的雜質(zhì)如過(guò)渡金屬離子（如鐵、銅等）和氫氧根離子等會(huì)吸收光能量，導(dǎo)致光信號(hào)的損耗。特別是氫氧根離子在1385nm附近有很強(qiáng)的吸收峰。散射損耗：瑞利散射：是由于光纖材料的微觀密度不均勻，使光在其中傳播時(shí)發(fā)生散射。瑞利散射損耗與波長(zhǎng)的四次方成反比，所以在短波長(zhǎng)處瑞利散射損耗較大。米氏散射：是由于光纖中的不均勻顆粒（如氣泡、塵埃等）引起的散射，其散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系不大。彎曲損耗：宏彎損耗：當(dāng)光纖發(fā)生較大半徑的彎曲時(shí)，部分光會(huì)因無(wú)法滿足全反射條件而泄漏到包層外，導(dǎo)致?lián)p耗。彎曲半徑越小，宏彎損耗越大。微彎損耗：是由于光纖受到微小的不均勻應(yīng)力，使光纖的軸線發(fā)生微小的彎曲，從而導(dǎo)致光的泄漏和損耗。2.說(shuō)明波分復(fù)用（WDM）技術(shù)的原理和優(yōu)點(diǎn)。原理：波分復(fù)用技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。這些不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在光纖中獨(dú)立傳輸，就像在一條高速公路上不同車道的車輛可以同時(shí)行駛一樣。在發(fā)送端，通過(guò)復(fù)用器將多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)合并到一根光纖中進(jìn)行傳輸；在接收端，