最新通信工程《光纤通信》考试题(含答案)
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1、1966年7月,英籍华人(高锟)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:(0.85μm、1.31μm、
1.55μm)。
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的缺陷之一: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)。
14、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,8-10: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、1985
B、1970
C、1988
D、1990
5、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、155520
B、622080
C、2488320
D、9953280
6、掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长为(B)nm波段。
A、1310
B、1550
C、1510
D、850
7、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、画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成?各部分的作用是什么?
掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成(2分)。采用掺铒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铒光纤(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,这种现象即称为光纤的损耗。损耗一般用损耗系数α表示。
(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100μm,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λ=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
,材料折射率n=3.0,2、有一GaAlAs半导体激光器,其谐振腔长为300m
两端的解理面的反射率为0.35。
(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。