光纤通信原理试题

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是(B)A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是(A)A.n1≈n2B.n1=n2C.n1n2D.n1n23.当V→∞时，光纤中的光能(D)A.大部分集中在纤芯，小部分在包层B.大部分集中在包层，小部分在纤芯C.都集中在包层中，纤芯中没有D.都集中在纤芯中，包层中没有4.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收?(A)A.SiO2的吸收B.OH-的吸收C.Cu2+的吸收D.V3+的吸收5.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?(C)A.光纤的损耗可能发生变化B.光源的输出功率可能发生变化C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能工作在不同系统中6.光隔离器的作用是(B)A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开7.光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是(A)A.光源不能产生负信号光B.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8.下列哪一个不是SDH网的特点(D)A.具有全世界统一的接口标准B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性9.映射是指(B)A.支路信号装入C的过程B.支路信号适配装入VC的过程C.VC和TU指针构成TU的过程D.N个STM-1同步复用进STM-N的过程10.目前EDFA采用的泵浦波长是(C)A.0.85μm和1.3μmB.0.85μm和1.48μmC.0.98μm和1.48μmD.0.98μm和1.55μm1.今后光纤通信的发展主方向是_扩大通信容量__延长中继距离_____。2.由公式求得介质薄膜波导的导波模数量m=1.31，该波导中可传输的模式有___TE0，TE1，TM0，TM1____。3.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。4.光缆由缆芯、__加强元件(或加强芯)_____和外护层组成。5.激光振荡器必须包括增益介质、激励源和__光学谐振腔(或激光腔)_____。6.对LD的直接调制将导致___激光器动态谱线增宽(或激光器光谱加宽)____，限制光纤通信系统的传输速率和容量。7.LD属于受激发射发光，而LED属于__自发辐射_____发光。8.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为___自发辐射____。9.限制光接收机灵敏度的主要因素是__噪声_____。10.光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是___通过光缆中附加的金属导线传输____。11.在mBnB编码过程中不使用的码组称为__.禁字_____。12.数字光纤通信系统的抖动常用___UI(或码元时隙)____作单位来描述。13.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是__光纤色散_____。14.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____15.由于___双折射____的存在，将导致光波的偏振状态沿光纤长度变化。16.数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的____有效瞬间___与其理想时间位置的短时间偏离。17.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为_2.488Gbit/s(或2488.32Mbit/s______。18.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和___通道开销(或路开销)____。19.EDFA___不能____(能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。20.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和___作中继器____。三、名词解释题(每小题3分，共15分)1.光纤的数值孔径1.光纤的数值孔径是表示光纤捕获光射线能力的物理量。2.偏振偏振是指场矢量的空间方位3.网络自愈.网络自愈是指在无需人为干预，网络在极短时间内从失效故障状态自动恢复传输所携的业务。4.光波模式光波模式是指能够独立存在的电磁场的结构形式。5.暗电流由于热激励、宇宙射线或放射性物质的激励，光电检测器在无光情况下仍有电流输出，这种电流称为暗电流。四、画图题(第1题10分，第2题5分，共15分)1.画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图。2.画出双向泵浦式EDFA的结构框图。五、简答题(每小题5分，共20分)1.简述扰码的作用。扰码的作用是有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，达到“0”、“1”等概率出现。2.简述光接收机中均衡器的作用。均衡器的作用是使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形3.简述光纤模拟通信系统中的预失真补偿原理。在光纤模拟通信系统中，由于光源P-I曲线非线性导致输出光信号出现失真。为了对这种失真进行补偿，在系统中加入预失真电路，它使调制信号预先产生一个与该失真特性相反的失真，从而补偿P-I曲线非线性的影响4.简述数字光纤通信系统码型选择应满足的主要条件。码型选择应满足的主要条件为应避免出现长连“0”或长连“1”，能进行不中断业务的误码监测，尽量减少码流中直流分量的起伏。六、计算题(每小题10分，共20分)1.已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。a.光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角；b.光纤放置在空气中，求数值孔径。2.一个二进制光纤传输系统采用LD发射机，工作波长为1.55μm，耦合入光纤的光功率为0dBm。单模光纤在该波长处的衰减系数α=0.2dB/km。假设光接收机灵敏度NR=1000个光子/比特。若忽略色散的影响，当系统传输速率为2.5Gbit/s时，确定系统能提供的最长传输距离。(h=6.626×10-34J·S).见右图，由折射定律可得n0sinα=n1sinβ（1）n1sin(90°-β)=n2sinγ（2）要使光波能在光纤中传输，右图中的A点必须满足全反射条件。因此，当γ=90°时，式(2)变为cosβ=nn21(3)由式(1)和式(3)联立可得sinα=nnn12220(4)将题中已知参量代入式(4)，得到sinα=152149133022622....∴α≈13.06°即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角为13.06°。b.光纤放置在空气中，则n0=1NA=nn122222152149030...2.解：根据光纤衰减系数的定义α=10LPPTRlg(1)式(1)中L为光纤长度，PT和PR分别为系统发射和接收到的平均功率。∵PR=NRRbhυ(2)式中Rb表示系统传输速率，υ表示光波频率。将式(2)代入式(1)，经变换后得L=1010lglgPNRhPNRhcTRbTRb（3）将题中已知参量代入式(3)，得到L=1002101015510100025106626103101750369348.lg...km即系统能提供的最长传输距离约为175公里。一1光纤通信指的是：[B]A以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。2光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：[A]A近红外区；B可见光区；C远红外区；D近紫外区。3目前光纤通信所用光波的波长范围是：[D]A0.4～2.0m；B0.4～1.8m；C0.4～1.5m；D0.8～1.8m。4目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：[C]A0.85m、1.20m、1.80m；B0.80m、1.51m、1.80m；C0.85m、1.31m、1.55m；D0.80m、1.20m、1.70m。5下面说法正确的是：[B]A光纤是透明玻璃拉制成细长圆柱形的线；B光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称；C光纤是透明塑料拉制成细长圆柱形的线；D光纤是由高纯度石英玻璃制成细长圆柱形的线。6下面说法正确的是：[A]A光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。7下面说法正确的是：[D]A光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线的途径传播；B光纤的主要作用是引导光在光纤内沿弯曲的途径传播；C光纤的主要作用是引导光在光纤内沿螺旋线的途径传播；D光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。8下面说法正确的是：[C]A光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信；B光纤通信不能用于数字通信，只能用于模拟通信；C光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通信；D光纤通信不能用于数字通信，也不能用于模拟通信。9下面说法正确的是：[C]A光纤弯曲半径不能无穷大；B光纤弯曲半径不宜过大；C光纤弯曲半径不宜过小；D光纤弯曲半径可以为零。10下面说法正确的是：[A]A与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装复杂；B与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装方便；C与同轴电缆比较，光纤光缆的接续方便；D与同轴电缆比较，光纤光缆的抗电磁干扰差。二1下面说法正确的是：[B]A光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为包层、纤芯和涂覆层；B光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层；C光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为纤芯和涂覆层；D光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为包层和涂覆层。2下面说法正确的是：[C]A单模光纤只能传输TE01模式；B单模光纤只能传输一路信号；C单模光纤只能传输一种模式；D单模光纤只能传输EH11模式。3下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[C]AITU-TG.655光纤；BITU-TG.654光纤；CITU-TG.653光纤；DITU-TG.652光纤。4光纤的主模（基模）是：[D]ATE10模；BTM10模；CEH11模；DHE11模。5下面说法正确的是：[B]A光纤的损耗决定光纤通信系统的通信容量；B光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离；C光纤的损耗决定光纤通信系统的传输速率；D光纤的损耗决定光纤通信系统的传输模式。6下面说法正确的是：[A]A光纤的色散决定光纤通信系统的通信容量；B光纤的色散决定光纤通信系统的传输距离；C光纤的色散决定光纤通信系统的传输速率；D光纤的色散决定光纤通信系统的传输模式。三1为了使光纤能在各种敷设条件和各种环境中使用：[]A必须把光纤进行一次涂覆和二次涂覆处理；B必须把光纤与其他元件组合起来构成光缆；C必须把多根光纤放入同一根塑料管中；D必须把多根光纤绞合在一起。2下面四种光缆的基本结构中，抗侧压性能好的是：[]A层绞式光缆；B套管式光缆；C带状式光缆；D沟槽式光缆。3光纤的连接分为：[]A固定连接和永久性连接；B固定连接和熔连接；C固定连接和活动连接；D粘连接和熔连接。4使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[]A光功率无法传输；B光功率的菲涅耳反射；C光功率的散射损耗；D光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。5对于光的分波、合波器，正确的是：[]A不同波长的光功率进行合路的器件；B光信号分路/合路的功能器件；C同一波长的光功率进行合路的器件；D不同波长的光功率进行分路的器件。6对于光的耦合器，正确的是：[]A将多个光波信号合成一个光波信号在一根光纤中传输；B将多路光信号合并成一路光信号在光纤中传输；C将同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输；D将不同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输。7光分波器是：[]A将从一根光纤传输来的同波长的光信号，按不同光波长分开；B将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开；C将从一根光纤传输来的一路光信号，分成多路光信号；D将从一根光纤传输来的一个光波信号，分成多个光波信号。8利用多层膜制成的波导型分波滤光器：[]A其反向使用时不能做合波器用；B其反向使用时可以做合波器用；C其反向使用