光纤测试题

光纤通信部分知识点：

1.光纤通信指的是：以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 2.光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：近红外区 3.目前光纤通信所用光波的波长范围是： 0.8～1.8 um

4.目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是： 0.85 、1.31 、1.55 um 5.光纤是由高纯度石英玻璃制成细长圆柱形的线 6.光纤的传输频带极宽，通信容量很大

7.光纤通信既可以用于数字通信，也可用于模拟通信 8.光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播

9.光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层 10.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 11.单模光纤只能传输一种模式 12.多模光纤可传输多种模式

13.色散位移单模光纤：ITU-T G.653光纤 14.光纤的传输特性：光纤的损耗及色散特性 15.光纤的主模（基模）是：HE11模

16.光纤的单模传输条件是归一化频率满足：V<2.405 17.光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离 18.光纤的色散决定光纤通信系统的通信容量

19.光纤通信系统中使用的光器件主要有：光源、光检测器、光放大器

20.光纤通信系统中常用的光源有：半导体激光器LD、半导体发光二极管LED、半导体分布反馈激光器DFB

23.光纤通信系统中常用的光检测器件有：半导体PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管 24. 光源的作用是：将电信号电流变换为光信号功率，即实现电-光转换

25.光检测器件的作用是：将接收的光信号功率变换为电信号电流，即实现光-电转换

26.光与物质的相互作用有自发辐射、受激辐射、受激吸收三种过程。则：受激辐射是产生激光的最重要的过程

27.在激光器中，光的放大是通过：粒子数反转分布的激活物质来实现的 28.发光二极管LED产生的光：是荧光不是激光

29.光电二极管是：将接受的光信号功率变换为电信号电流，即实现光—电转换

30.光电二极管由于耗尽区是产生光生载流子的主要区域，因此要求：二极管有宽的耗尽区

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31.掺铒光纤的激光特性：主要由掺铒元素决定

32.掺铒光纤放大器（EDFA）采用：掺铒离子单模光纤作为增益介质 33.在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是：产生粒子数反转

34.对于掺铒光纤，使用可在800nm、980nm、1480nm和530nm等波长的光源作为泵浦光，均能在 1536nm波长上产生激光过程

35.掺铒光纤放大器由：一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器以及光隔离器等组成 36.前向泵浦掺铒光纤放大器是：表示两个信号光和泵浦光同一方向进入掺铒光纤 37.后向泵浦掺铒光纤放大器是：表示信号光和泵浦光从两个不同方向进入掺铒光纤 38.双向泵浦掺铒光纤放大器是：表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤 39.后向泵浦掺铒光纤放大器，噪声特性较差

计算题：

1.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dBm为单位的功率是多少？

解：P=10lg(0.5)-0.5×4=－5dBm。

2. 半导体激光器发射光子的能量近似等于材料的禁带宽度，已知GaAs材料的Eg=1.43eV,InGaAsP材料的Eg=0.96eV,求各自的发射光子波长。 (1eV=1.6×10－19J, h=6.628×10－34J.s;C=3×108m/s) 解：E=hυ=hC/λ →λ=hC/E

→λ1≈0.87μm（GaAs） λ2≈1.29μm（InGaAsP）

3.已知PIN光电二极管的量子效率η＝70％，接收光波长λ为1.55μm,求PIN的响应度ρ＝？如果入射光功率为100μw，求输出电流是多少？ e= 1.6×10-19（库仑）；h=6.628×10－34（J.s）. 解：(1)?＝IpP0＝?e h?hυ:光子能量

υ=C/λ＝3.0×108/1.55×10－6（1/s）

0.7?1.6?10－19?1.55?10－6→?＝≈0.873(A/W) 8－343?10?6.628?10

(2) Ip＝ρ×P0=0.873×100(μw)≈87.3(μA)

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4.某APD管用于波长1.55μm，其平均雪崩增益为20，响应度为0.6A／W，当每秒钟有1000个光子入射时，(1)计算其量子效率。 (2)计算每秒产生的光电流是多少？

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