光纤通信考试模拟题

一、填空题(每小题1分，共20分)

1.利用光波作为载波的通信方式称为______光纤通信_____。

2.光纤通信的主要优点有：a.__传输容量大___；b.传输损耗小；c.抗电磁干扰能力强；d.资源丰富。

3.在光纤数字通信系统中，发送光端机的主要作用是_电光转换/入纤__________。

4.薄膜波导由___________、衬底和敷层三层介质构成。

5.薄膜波导中，导波的特征方程2k1xd－2Φ12－2Φ13=2mπ的物理意义是表示薄膜波导中的导波具有___________特性。

6.按射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和__斜射线_________两类。

7.在阶跃型光纤中，当导波远离截止时，导波的光能量将完全集中在___纤芯____中。

8.PDH信号“组装”为标准的同步传输模块STM－N，主要步骤是：___映射___、定位、复用。

9.使用8B1H线路码型的光端机设备可用___________方式来传输监控信号。

10.已知光纤单位长度的带宽为1GHz?km，距离带宽系数q=0.5，用这种光纤构成16km的光中继段，则该中继段的总带宽为___________。

11.SDH网中，为了便于网络的运行、管理等，在SDH帧结构中设置了__段开销_______。

12.SDH的STM－N是块状帧结构，有9行，__270*N___列。

13.处于粒子数反转分布状态的工作物质称为__激活物质_________。

14.光发射机的输出光功率通常是指____入纤功率（耦合进光纤的功率）____。

15.对光源输出光功率稳定度的要求是：在环境温度变化或器件老化的过程中，稳定度要求在___________范围内。

16.EDFA的泵浦结构方式有：a.同向泵浦结构；b.___________结构；c.双向泵浦结构。

17.掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是_中继放大器，前置放大器，后置放大器。

18.____灵敏度_____和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。

19.EDFA泵浦光源的工作波长约为________0.98um___或1.48μm。

20.已知某Si－PIN光电二极管量子效率η=70%，一个光子的能量为2.24×10－19焦耳，电子电荷量为1.6×10－19库仑。问该光电二极管的响应度为____0.98（A/W）_______。

二、单项选择题(每小题1分，共10分。)

1.在薄膜波导的薄膜中形成导波的条件是平面波的入射角θ1必须满足( )

A.θ1>θC13

B.θ1<θC12

C.90°>θ1>θC12

D.90°>θ1>θC13

2.薄膜波导中的单模传输条件为( )

A.λc(TE0)<λ0<λc(TM0)

B.λc(TM0)<λ0<λc(TE0)

C.λc(TE1)<λ0<λc(TM1)

D.λc(TM0)<λ0<λc(TE1)

3.光纤相对折射指数差的定义为( C )

A.Δ=n1－n2

B.Δ=n2－n1

C.Δ=(n21－n22)/2n21

D.Δ=(n21－n22)/n21

4.阶跃型光纤中，导模的传输条件为( C )

A.V

B.V>2.405

C.V>Vc

D.V>0

5.STM－4每秒可传输的帧数是( D)

A.1000

B.2000

C.4000

D.8000

6.随着激光器温度的上升，其输出光功率会( A )

A.减少

B.增大

C.保持不变

D.先逐渐增大，后逐渐减少

7.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

8.在下列选项中，光纤通信的监控系统不能监控的项目为( b?)

A.光中继器的接收光功率

B.电源的电压

C.光缆线路的色散特性

D.光纤通信系统的误码性能

9.光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为( D)

A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声

B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声

C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声

D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声

10.表示光放大器放大能力的特性指标是( A)

A.功率增益

B.带宽

C.输出饱和功率

D.噪声系数

三、名词解释题(每小题3分。共15分)

1.光纤的子午面过纤芯轴线的平面

2.EDFA的输出饱和功率

在泵浦光功率一定的条件下，当输入信号光功率较小时，放大器的增益不随输入信号光功率而变化，基本上保持不变；当信号光功率增加到一定值后，增益开始随信号光功率的增加而下降，因此出现输出光功率达到饱和的现象。

3.受激辐射

略

4.输入抖动容限

实际工程中，能容忍的输入信号中引入的抖动最大值

5.光接收机的动态范围

在限定的误码率条件下，光接收机所能承受的最大平均接受光功率和所需最小平均接受光功率的比值，表示光接收机接受强光的能力。

四、画图题(第1题7分，第2题8分，共15分)

1.画出LD数字信号的直接调制原理图。

略

2.请补全下面的强度调制数字光接收机的方框图，并简述填入的各部分的功能。

光检测器——AGC——均衡——判决

五、简答题(每小题5分，共20分)

1.在渐变型光纤中，子午光线轨迹的形状与哪些因素有关?

光线轨迹是传输距离Z的正弦函数，其幅度取决于入射角，周期取决于光纤结构参数（半径a,相对折射率差Δ）

2.半导体发光二极管的主要特点是什么?

性能稳定，寿命长，输出光功率线性范围宽，而且制造工艺简单，价格低廉；但是输出光功率小，光谱宽度较宽，调制频率较低。

3.简述光衰减器在光通信中的应用。

4.什么是光电检测器的量子噪声?

由于入射光子和所形成的电子-空穴对都具有离散性和随机性而产生的，是不可克服的本征噪声，决定着光接收机灵敏度的极限。

六、计算题(每小题10分，共20分)

1.已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01，工作波长λ=0.85μm，

求：(1)当纤芯半径a=25μm时，此光纤中传输的导模数M? 775

(2)若要实现单模传输，纤芯半径应为多大? 1.53um

2.已知某光纤通信系统的光发送机光源的入纤功率为2mW，光纤损耗为0.5dB/km，光纤平均接头损耗为0.1dB/km，光接收机最大允许输入光功率为32μW,光接收机的动态范围可达19dB，系统富余度7dB。试核算在无中继传输距离分别为15km、40km、60km情况下，该系统能否正常工作?

发射光功率：3dBm

接收机灵敏度：-33.95dBm

最大传输距离为：49.91km