光纤通信试题

一、单项选择题只有5.7.10.15.17.23没有答案。1目前，通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是（ ）。A多成分玻璃B石英和塑料 C石英 D塑料2. 不属于无源光器件的是（）。A. 光定向耦合器 B.半导体激光器 C.光纤连接器 D.光衰减器3. 从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午光线形成波导的条件是:光线在光纤端面上的入射角0必须满足的条件为（）。An0 > arcsm 2n1B0<0 <arcsin n - n2C. 0> arcsin n -nD. 0 <0 < arcsin 2N 12n14为了使雪崩光电二极管正常工作，应在其PN结上加（）。A高反向偏压B.低正向偏压C.高正向偏压D.低反向偏压5. 在光纤通信系统中，中继器的作用是（）。A. 对传输光的接收与转发B.对传输光的接收与放大C补偿经过光纤传输的光信号的衰减，并对失真的波形进行校正D.补偿经过光纤传输的光信号的衰减，并对光进行分路转发6. 为了得到较高的信噪比，对光接收机中的前置放大器的要求是（）。A. 高增益 B.低噪声 C.低增益、低噪声D.高增益、低噪声7. 光源的作用是（）。A产生输入光波信号B. 将电信号电流变换为光信号功率，即实现电-光转换C产生输入光功率D.光波对电信号进行调制使其载荷信息在光纤中传输8在下列数字光纤通信系统的传输码型中，不属于插入比特码的是（）A. mB1P B. 4B1H C 5B6B D. mB1C9. 掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是（）。A. 1550 nm B. 1310 nm C 980 nm D. 850 nm10. 为防止反射光对光源的影响，应选用哪种器件？（）。A.光耦合器B.光隔离器C.光衰减器 D.光纤活动连接器11. 目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是（ ）。A.红外区 B.远红外区C.紫外区 D近红外区12. 下列现象是光纤色散造成的，是（）。A.光散射出光纤侧面B随距离的增加，信号脉冲不断展宽C. 信号脉冲衰减D.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄13. 半导体激光二极管（LD）的一个缺点是（）。A.光谱较宽B.温度特性较差C.与光纤的耦合效率较低14. 激光是通过什么产生的？（A受激辐射B.自发辐射15.STM-16信号的码速率为（）。A155.520Mb/s B622.080Mb/s 16利用光放大器是（ ）。A.为了驱动光源而克服阈值效应C.只在铜导线系统中使用D. 平均发光功率较小）。C.热辐射D.电流C. 2488.320 Mb/s D. 9953.280 Mb/sB. 为了补偿光纤损耗D.将光信号转换成电信号17在光纤通信系统中，当需要保证在传输信道光的单向传输时，采用（ ）。A.光衰减器B光隔离器 C.光耦合器D.光纤连接器18. 在下列数字光纤通信系统的传输码型中，不属于插入比特码的是（）。A. mB1P B. 4B1H C 5B6B D. mB1C19. STMN信号一帧的字节数为（）。A 9X270XNB.9X261XNC.9X270D.9X26120. 将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（）。A.折射B.在包层折射边界上的全内反射C纤芯一包层界面上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射21. 目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是（ ）。A.0.85 口 m,1.27 口 m,1.31 口 mB.0.85 口m,1.27 口m,1.55D1.05um,1.31um,1.27）。D.相位差口mC0 85um,1.31 um, 1.55 um口m22表示光纤色散程度的物理量是（A.时延 B.频带带宽 C时延差）。23.波分复用光纤通信系统在发射端，N个光发射机分别发射（A. N个相同波长，经过光波分复用器WDM合到一起，耦合进单根光纤中传 输B. N个不同波长，经过光波分复用器WDM变为相同的波长，耦合进单根光 纤中传输。C. N个相同波长，经过光波分复用器WDM变为不同的波长，耦合进单根光 纤中传输。D. N个不同波长，经过光波分复用器WDM合到一起，耦合进单根光纤中传 输。二、填空题1. 目前实用的光纤通信系统普遍采用的调制方式是直接强度调制。2. 光纤通信系统是以 光波 为信息载体,以 光纤 为传输媒质的通信系统。3. 目前研制的光放大器可分为半导体光放大器和 光纤光放大器_两类。4. 光纤的主要损耗是吸收损耗和散射损耗,其色散主要有 模式色散、材料 色散、波导色散。5. 光与物质的粒子体系的相互作用主要有三种形式是受激吸收、受激辐射、自发辐射。6. STM-1整个帧结构分成 、三个区域。7. 发光二极管与激光器的主要区别是在其内部没有泵浦源？。8. 在SDH帧结构中，段开销又可以分为 再生段开销和复接段开销两种。9. 目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1.31 m和155um 。10. 按照光纤中传输模式的多少，可以将光纤分为 单模光纤 和一多模光纤 两类。11. 按照射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有.子午光线和斜射线两类。12. 常用的SDH设备有：终端复用器、分插复用器和 交叉连接设备 等。13. 光纤中的传输信号由于受到光纤的 损耗？和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。这一题当年就不确定14. 雪崩光电二极管具有_雪崩倍增 效应,使光电流在管子内部就获得了倍15. 在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1 9N列第一4行的区域中。16. STM-1整个帧结构分成信息净负荷区域、 段开销区域、管理单元指针区域三个区域。17. 处于粒子数反转分布状态的工作物质称为激活物质（或增益物质）18. 受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是.全同光子。19. 激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阀值条件_。20. 光纤中不同速度的信号，传输同样的距离，需要不同的时间，这种时延上的差别，称为_时延差 。21. 光纤数字传输系统的误码性能用_误码率？-来描述。22. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式为： 中继放大器、功率放大器和。三、简答题1. 光纤通信对半导体光源有哪些基本要求？答：1）光源的发光波长应符合目前光线的三个低损耗窗口，即短波长波段的 0.85um和长波长波段的131um与1.55um。2）能长时间连续工作，并能提供足够的光输出功率。3）与光纤的耦和效率高。4）光源的谱线宽度窄。5）寿命长，工作稳定。2. 光波分复用（WDM ）的基本原理是什么？3. 什么是受激吸收？物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外来光子的能量，而跃迁到高 能级上，这个过程叫做受激吸收。4什么是自脉动现象？5. 在光接收机中，采用均衡器和再生电路的作用是什么？均衡器的作用是对PCM端机送来的电信号进行补偿、补偿由电缆传输而引起的信号振幅衰减、和波形畸变，以便正确译码6. 什么是光接收机的动态范围？是在保证系统的误码率指标要求下，接收机的最低输入光功率（用dBm来描述） 和最大允许输入光功率（用dBm来描述）之差。（dB） 即D=10log哥7、什么是码型效应？四、计算题1、已知阶跃型多模光纤的包层折射率为1.48，相对折射率差为1%,试求:(1) 数值孔径为多少?(2) 在3km长的光纤上，光纤的最大时延差为多少？提供类似题：2. 阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n =1.51,包层折射率n =1.45,纤芯半径a=61 2口m,工作波长入= 1.31 口m。求：(1)数值孔径；(2)若要实现单模传输，则纤芯半径应如何选择？解：(l)NA=nl±二二1 汇一汩丁 n_(2) 0V2.40483V=nla 三2応：42.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1 = 1.50,相对折射率差A=0.25,纤芯 的半径a = 5 口 m,工作波长入=1.31口 m.计算：(1)该光纤的数值孔径NA；NA=n1 *.(2)光纤中传输模式的数量；M二V2/2(3) 为保证光纤的单模传输，光纤的芯径应取多大？解：1) NA=n v'2A =1.50*。2兀】一2) v=na-0.5M=V2=n2 a21九丿3）阶跃光纤单模传输条件为0<v<2.40483 而 V=n a v'2A0< <2.404820<a<000002兀,r-n、.：2A九13. 已知阶跃型光纤的n1 = 1.51, n2 = 1.48，光纤长度为L=10 km。求：(1)光线在纤芯和包层分界面上产生全反射时入射角。1变化的范围；(2)光线在光纤端面上的最大入射角max；(3)该光纤的最大时延差。解：(1)(自己做的)sin 6 =n2/n1 所以临界角 =arcsinn2/n1=78.56。cc由题意知 当 6 <6 1<90o可以产生全反射。c_(2) 因为 sinmax二n *'二-:-厂'(3) *sin 6 =Ln 2/cn 最小时延：=L/V=Ln/c-：i；命=1c1211Ln 2/cn Ln /c= (Ln 2-Ln n )/cn1122七2、某光纤通信系统的平均发射功率Pt =-3dBm,接收灵敏度Pr = -52dBm，设备 余量Me = 3 dB，连接器损耗ac = 0.3 dB/对，光纤损耗系数af = 0.35dB/km, 光纤余量am=0.1 dB/km，每km光纤平均接头损耗as = 0.03 dB/km，试求系 统最大中继距离。类似题：4. 已知某光纤通信系统的光发射机输出光功率为0 .5 mW，光纤传输损耗为0.35 dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.1 dB/km，系统富裕度为6 dB。若要求系统 的中继传输距离达60 km，则选择的光接收机的灵敏度至少应为多少？解：P=P +La+Lai+M 且 P =10lg0.5*10-3/10-3T minT所以 P = P - La-Lai-M=MIN T