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2026年综合测试（光纤通信能力）考题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共6题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填在题后的括号内）

w1. 光纤通信中，光信号是依靠什么在光纤中传输的？（ ）
A. 电场 B. 磁场 C. 光波 D. 介质振动

w2. 单模光纤的特点不包括以下哪一项？（ ）
A. 传输频带宽 B. 容量大 C. 损耗低 D. 模式色散大

w3. 光纤的数值孔径与以下哪个因素密切相关？（ ）
A. 光纤的长度 B. 光纤的直径 C. 光纤的折射率分布 D. 光纤的弯曲程度

w4. 光发射机的核心部件是（ ）
A. 光源 B. 驱动电路 C. 调制器 D. 监控电路

w5. 光接收机的主要功能不包括（ ）
A. 光信号放大 B. 光信号解调 C. 电信号放大 D. 产生光信号

w6. 光纤通信系统中，常用的复用技术不包括（ ）
A. 时分复用 B. 波分复用 C. 码分复用 D. 频分复用

第II卷（非选择题 共70分）

w7. （10分）简述光纤通信的优点。

w8. （15分）光纤的结构是怎样的？各部分有什么作用？

w9. （15分）材料：在一个光纤通信系统中，光发射机输出功率为10mW，经过一段光纤传输后，光接收机接收到的光功率为1mW。已知光纤的损耗系数为0.2dB/km。
问题：求这段光纤的长度是多少？

w10. （20分）材料：某光纤通信系统采用波分复用技术，将不同波长的光信号复用在一起传输。现有两个波长λ1 = 1310nm和λ2 = 1550nm的光信号。已知在1310nm波长下，光纤的损耗系数为0.3dB/km，在1550nm波长下，光纤的损耗系数为0.2dB/km。该系统传输距离为50km。
问题：分别计算两个波长光信号经过50km传输后的光功率损失。

w11. （20分）材料：一个光纤通信系统中，光接收机的灵敏度为 -30dBm，光发射机输出功率为5mW。系统中存在一定的噪声，导致光接收机接收到的光信号质量下降。
问题：为了保证光接收机能够正常工作，计算光发射机输出功率至少需要增加多少才能满足要求？（已知光功率与dBm的换算公式：P(dBm)=10log10(P(mW))）

答案：
w1. C
w2. D
w3. C
w4. A
w5. D
w6. C
w7. 光纤通信的优点包括：传输频带宽、通信容量大；损耗低、中继距离长；抗电磁干扰能力强；保密性好；重量轻、体积小、成本低等。
w8. 光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。纤芯是光信号传输的主要通道，其折射率高于包层。包层的作用是使光信号在纤芯中全反射传输。涂覆层则保护光纤免受外界损伤。
w9. 首先计算光功率损失：10 - 1 = 9mW。光功率损失与光纤长度的关系为：Pout = Pin × 10^(-αL/10)，其中α为损耗系数，L为光纤长度。将已知数据代入可得：1 = 10 × 10^(-0.2L/10)，化简得：0.1 = 10^(-0.02L)，两边取对数可得：-1 = -0.02L，解得L = 50km。
w10. 对于λ1 = 1310nm的光信号：光功率损失 = 10log10(10^(0.3×50/10)) = 15dB。对于λ2 = 1550nm的光信号：光功率损失 = 10log10(10^(0.2×50/10)) = 10dB。
w11. 先将光发射机输出功率5mW换算为dBm：P(dBm)=10log10(5)≈6.99dBm。光接收机灵敏度为 -30dBm，为保证正常工作，光功率至少需达到 -30dBm。则光发射机输出功率需增加：-30 - 6.99 = -36.99dBm，换算为mW：P(mW)=10^((-36.99)/10)≈0.0002mW。所以光发射机输出功率至少需要增加：5 - 0.0002 = 4.9998mW。