通信工程光纤通信考试题含答案

1、1、1966年7月，英籍华人（ 高银）博士从理论上分析证明了用光纤作 为传输介质以实现光通信的可能性。2、光在光纤中传输是利用光的（ 折射 ）原理。3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越（ 强），光纤与光源之间的 耦合效率就越（高）。4、目前光纤通信所用光波的波长有三个， 它们是：（0.85im、1。31im、 1。55m）.5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（PIN光电二极管；雪崩光电二极 管）。6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的（ 受激辐射）强于（受激 吸收），即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数.物质的这一种反常态 的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。7、在多模光纤中，纤芯的半径越（ 大），可传输的导波模数量就越多。8、光缆由缆芯、（加强元件（或加强芯）和外护层组成。9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和（单模光纤）。11、PDH勺缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于（开销比特）的数量 很少,不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对 监控和网管的要求。12、光接收机的主要指标

2、有光接收机的动态范围和（灵敏度）.13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（ 阈值条件）014、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则 会限制光纤的传输容量。15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，810:多选题）1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。A、光波 B、电信号C、微波 D、卫星2、要使光纤导光必须使（B ）A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、（ D ）是把光信号变为电信号的器件A、激光器 B、发光二极管C、光源 D、光检测器4、CCITT于（C）年接受了 SONET概念，并重新命名为SDH。A、 1985B、 1970C 1988D 19905、SDH传输网最基本的同步传送模块是 STM-1 ,其信号速率为（ A ） kbit/s。A、 155520B、 622080C 2488320D 99532806、掺饵光纤放大器（EDFA）的工作波长为（

3、B ） nm波段。A、 1310B 、 1550C、 1510D 、 8507、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（ B ）。A、受激吸收B、自发辐射 C、受激辐射D、自发吸收8、光纤通信系统的是由（ ABCD ）组成的。A、电端机B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）; 二是控制（D ）.A、微型半导体制冷器B、调制脉冲电流的幅度C、热敏电阻D、激光器的偏置电流10、光纤传输特性主要有（AB ）A、色散 B、损耗 C、模场直径D、截止波长三、简答题（1、2题各6分，3题8分，共20分。）1、什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影 响？由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成 分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失 真、脉冲展宽的物理现象称为色散。（2分） 光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变， 从而限制了光纤的传输 容量和传输带宽。（2分）从机理上说，光纤色散分为材料色散、 波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起 后一种色散由于信号不是单

4、一模式所引起。（2分） 2、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？答：直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。光源直接调制的优点是简单、 经济、容易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退 化的限制。光纤通信中光源多采用直接调制方式。（3分）间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续 光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波的调制.间接调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能， 特别适合高速率光通信系统。（3分）3、画图分析说明掺饵光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什*钝K打掺银光纤放大器主要由一段掺银光纤、泵浦光源、光耦合器 及光隔离器等构成（2分）。采用掺银单模光纤作为增益物质，在 泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放 大（2分）。泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺银光纤（1分）；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号， 提高稳定性。（1分）4。什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光

5、纤的损耗。损耗一般用损耗系数a表示。=W 工5（dB/km ）（3 分）损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、 散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。（2分）四、计算分析题（1、2题各15分，3、4题各5分，共40分）1、某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100仙m,折射率n1=1。458,包层的 折射率n2=1.450,在该光纤中传输的光波的波长入=850nm（1）计算该光纤的V参数（2 ）估算在该光纤内传输的模式数量（3）计算该光纤的数值孔径（4）计算该光纤单模工作的波长2、有一 GaAlAs半导体激光器，具谐振腔长为300 m ,材料折射率n=3。0, 两端的解理面的反射率为00 35.（1）求因非全反射导致的等效损耗系数。（2）求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。光纤通信期末考试试卷（ A卷）第4页共12页(3)若此激光器的中心 波长入=1310nm与此相应的纵模序数。3、设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm,其他参数如下： 发射光功率为-3dBm,接收机的灵敏度为-38 dBm(BER=1&9),系统余量为4 dB,连接器损耗为0.5

6、 dB /个，平均接头损耗为0。05 dB/km,光纤损耗 为0。4 dB/km,试计算损耗限制传输距离.4、分光比为3: 1的定向耦合器，假设从输入口 0输入的功率为1mW,从 输入口 0到输入口 1的插入损耗为1。5dB,求两个输出口的输出光功率。四、计算分析题(1、2题各15分，3、4题各5分，共40分)1、解:(1)由于归一化频率 V 2-aJn2 n220.8550 J1.4582 1.452（4分）（3分）0.153（4 分）2.613 50 y2 n219.9（mm 1）（4分）56.36(2)传播的模式总数M V2/21588该光纤的数值孔径：NA Jn2 n2(4)该光纤单模工作的波长：c 2an2 n22.613a Jn； n22.405(n m2、解：已知 L= OJmm n=3Q ra =r2 = 0,35 （1 分）1)因非全反射导致的等效损耗系数a = In- -ln-3.502L rir20.35*0.352）由 L=q 。味 q=1,2,3.二第吗个纵模的谐振频率/= qMn频率间隔Av =比 1.7 *1041（Hz）波长间隔一35 10 10（m）（

7、6分）1374（4分）3、解:根据题意得PS3 dBm,38 dBm,f 0.4 dB/km,s 0.05 dB/km,（2 分）0.5 dB/个,4 dBPsPr2382 0.5 466.7 km0.4 0.054、解:由题意得SR3即SRP2（1分）故有p（1分）已知-10lg p11.5（1分）得旦10015已由于P0 1 mw所以 P P010-0.15 10一0.15=0.70 mw（1 分）11P2R 100.23 mw （1 分）332、画出STMN的帧结构（标明具体数字）及功能（15分）STM-净负荷（含 POH）AU-KIKMSOH传输方向1。乂 270 YV 学行261 XiV r*列（1）段开销（SOH）区域段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附 加的字节，主要用于网络的 OAM功能，段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销 （MSOH） 。（3 分）（2）信息净负荷（Payload）区域信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（ POH）字节。（3分）（3）管理单元指针

8、区域管理单元指针（AUPTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息 首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。（3分）1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用（ B ）电路。A ATCB. AGCC. APCD. ADC2、光纤数字通信系统中不能传输 HDBM的原因是（A ）A。 光 源 不 能 产 生 负 信 号 光Bo将出现长连“ 1”或长连“0”C.编码器太复杂D。码率冗余度太大3、以工作波长属于通信光纤窗口的是（B ）。A.632.8nm B。1310nm C。2000nmD.10。6m4、在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵 敏度（A ）A.作前置放大器使用B.作后置放大器使用C.作功率放大器使用D.作光中继器使用5、STM4每秒可传输的帧数是（D ）Ao 1000B.2000Co 4000D。 80006、STM-N 一帧的字节数是(C ).A 0 2709B。274XNX9C。270XNX9D.261XNX97、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8、决定光纤通信中继距离的主要因素是（A.光纤的型号Co光发射机的输出功率9、下列哪一个不是SDH网的特点（DAo具有全世界统一的接口标准B ）Bo光纤的损耗和色散D.光接收机的灵敏度Bo大量运用软件进行系统配置的管理Co复用映射结构灵活 性Do指针调整技术降低了设备复杂10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（B ）A.折射Bo在包层折射边界上的全内反射Co纤芯-包层界面上的全内反射D。光纤塑料涂覆层的反射 6、光纤接续的主要方法有：熔接法、粘接法 8、掺饵光纤放大器应用方式有：LA、PA、BA10、EDFA的泵浦结构方式有：同向泵浦结构、反向泵浦结构，.双向泵浦结构。11、SDH的主要复用步骤是：映射、定位、复用12、光中继器实现方式有：光 一电一光形式中继器、光放大器1、根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一

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