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必须满足的条件为()。A．21arcsinnnB．22120arcsinnnC．2212arcsinnnD．210arcsinnn4．为了使雪崩光电二极管正常工作，应在其P—N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．mB1PB．4B1HC．5B6BD．mB1C9．掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是()。A．1550nmB．1310nmC．980nmD．850nm10．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D．平均发光功率较小14.激光是通过什么产生的？()。A．受激辐射B．自发辐射C．热辐射D．电流15.STM-16信号的码速率为()。A．155.520Mb/sB．622.080Mb/sC．2488.320Mb/sD．9953.280Mb/s16．利用光放大器是()。A．为了驱动光源而克服阈值效应B．为了补偿光纤损耗C．只在铜导线系统中使用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．mB1PB．4B1HC．5B6BD．mB1C19．STM—N信号一帧的字节数为()。A．9×270×NB．9×261×NC．9×270D．9×26120．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—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．0.85μm,1.27μm,1.31μmB．0.85μm,1.27μm,1.55μmC．0.85μm,1.31μm,1.55μmD．1.05μm,1.31μm,1.27μm22．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D.相位差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1.31μm和1.55μm。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__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增。15．在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1－9N列第__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、功率放大器和前置放大器_。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1.31um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=10log7.、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n1=1.51，包层折射率n2=1.45，纤芯半径a=6μm，工作波长λ=1.31μm。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：（1）NA=n1（2）0V2.40483V=n1a242.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1＝1.50,相对折射率差Δ＝0.25,纤芯的半径a＝5μm,工作波长λ＝1.31μm.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=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=n12=1.50*。。。。。2）v=n1a5.02M=2V2=n21a222。。。。。3）阶跃光纤单模传输条件为0v2.40483而V=n1a220a222.404831n。。。。。3.已知阶跃型光纤的n1＝1.51，n2＝1.48，光纤长度为L＝10km。求：（1）光线在纤芯和包层分界面上产生全反射时入射角θ1变化的范围；（2）光线在光纤端面上的最大入射角Φmax；（3）该光纤的最大时延差。解：（1）（自己做的）sinθc=n2/n1所以临界角θc=arcsinn2/n1=78.56。由题意知当θcθ190。可以产生全反射。（2）因为sinΦmax=n1*(3)1*sinθc=Ln12/cn2最小时延=L/V1=Ln1/cLn12/cn2--Ln1/c=(Ln12-Ln1n2)/cn22、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＝3dB，连接器损耗αc＝0.3dB/对，光纤损耗系数αf＝0.35dB/km，光纤余量αm＝0.1dB/km，每km光纤平均接头损耗αs＝0.03dB/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0.5mW，光纤传输损耗为0.35dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km，系统富裕度为6dB。若要求系统的中继传输距离达60km，则选择的光接收机的灵敏度至少应为多少？解：PT=Pmin+La+Lai+M且PT=10lg0.5*10-3/10-3所以PMIN=PT-La-Lai-M=