(完整版)光纤通信概论考试题及答案

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第1页共5页光通信概论总复习1、原子的三种基本跃迁过程是:(1、2、4)(1)自发辐射;(2)受激辐射;(3)自发接受;(4)受激吸收。2、光纤型光放大器可分为:(1、2、3)(1)光纤拉曼放大器(2)掺铒光纤放大器(3)光纤布里渊放大器(4)半导体光放大器3、下面说法正确的是:(3)(1)为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须等于纤芯的折射率;(2)为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于纤芯的折射率;(3)为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须小于纤芯的折射率;(4)为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于涂覆层的折射率。4、光纤的单模传输条件是归一化频率满足:(1)(1)V2.405;(2)V2.405;(3)V3.832;(4)V3.832。5、STM-4一帧的传输速率是(1)。(1)9×270×8×8000;(2)9×270×8×8000×4;(3)9×270×8;(4)9×270×8×4。6、光纤通信主要应用的3个波长是:(1、2、3、4)(1)850nm;(2)1310nm;(3)1550nm;(4)上述全部7、下面说法正确的是:(1、3)(1)F-P激光器的谱线宽度大于DFB激光器的线宽;(2)DFB激光器的线宽大于LED的线宽;(3)白炽灯的线宽大于DFB激光器的线宽;(4)LED的线宽小于DBR激光器的线宽。8、下面说法正确的是:(1)(1)损耗对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤放大器克服;(2)当损耗限制比色散限制距离短时,称这种光纤通信系统为色散限制系统;(3)色散对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤放大器克服;(4)色散对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤非线性克服。第2页共5页9、多模光纤中存在的色散:(1、2、3、4)(1)模间色散;(2)材料色散;(3)波导色散;(4)偏振模色散。10、作为光中继器使用的掺饵光纤放大器在传输系统中的主要作用是(3)(1)提高光纤中的信噪比;(2)消除传输光脉冲的相位抖动;(3)补偿光纤损耗;(4)调节光纤色散。11、EDFA泵浦光源的典型工作波长是(2)。(1)0.85μm;(2)0.98μm;(3)1.3μm;(4)1.55μm。12、半导体激光器是通过受激辐射产生光的器件;半导体激光器的激射条件为:粒子数反转、受激辐射和正反馈。13、光纤色散的种类有:模间色散、材料色散、波导色散、偏振模色散等。14、引起光纤损耗的主要因素有:吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等。15、掺铒光纤放大器主要由掺铒光纤、波分复用器、光隔离器和泵浦激光器等光电器件构成。16、现有码流信号为110110010001001011110110,采用8B1P编码方式,当P为奇校验码时的码流信号为110110010000100101111101101,偶校验码时的码流信号为110110011000100100111101100。17、石英光纤的三个低损耗窗口的中心波长分别位于850nm、1310nm和1550nm。18、光接收机的主要作用是光电变换、信号再生和信号放大。19、根据增益介质的不同,目前主要有两类光发大器:一类是采用活性介质,如半导体材料和掺稀土元素光纤,利用受激辐射机制实现光的直接放大,如半导体光放大器和掺杂光纤放大器;另一类基于光纤的非线性效应,利用受激散射机制实现光的直接放大,如光纤拉曼放大器和光纤布里渊放大器。20、STM-1帧结构信息净负荷位置在1-9行中的第10~270列。第3页共5页21、SDH信号“组装”为标准的同步传输模块STM-N,主要步骤是:指针处理、映射、复用和定位校准。22、画出数字光发射机各组成部分方框图,并简要说明各所填方框的主要功能。线路编码功能:将数字码流转换成适合于光纤传输的码型、送入光纤线路。调制电路功能:把要传送的信息转变为电流信号注入LD,从而获得相应的光信号。LD功能:实现信号的光电转换。控制电路的功能:控制激光器的直流偏置电流,使其自动跟踪阈值的变化,从而使LD总是偏置在最佳工作状态。23、画出数字光接收机各组成部分方框图,并简要说明各所填方框的主要功能。光电变换——光电检测器把光信号转换成电流信号。前置放大器——前置放大器的噪声对整个放大器的输出噪声影响甚大。主放大器及AGC电路——主放大器的作用除提供足够的增益外,它的增益还受AGC电路控制,输出信号的幅度在一定的范围内不受输入信号幅度的影响。均衡滤波——均衡滤波器的作用是保证判决时不存在码间干扰。判决及时钟恢复电路——对信号进行再生。译码器——如果在发射端进行了线路编码(或扰乱),则在接收端需要有相应的译码(或解扰)电路。第4页共5页24、画出一个2.5Gb/s单通道光纤通信系统点到点传输结构图(光纤长度大于100公里)。25、画出一个10Gb/s单通道光纤通信系统点到点传输结构图(光纤长度大于100公里)。26、画出双向泵浦掺铒光纤放大器的结构图,指出各器件的作用。27、画出波分复用光纤通信系统的原理图,指出各器件的作用。第5页共5页28、比较DWDM和OTDM光纤通信系统的特点,包括各自采用了哪些关键技术?各自的优缺点是什么。DWDM的关键技术:激光器调制技术(直接调制技术、外调制技术);波分复用/解复用器;光放大器(增益带宽、带内增益平坦特性、噪声指数的饱和输出功率)。DWDM的优点:充分利用光纤的低损耗波段,大大增加光纤的传输容量,降低成本;对各信道传输的信号的速率、格式具有透明性;节省光纤和光中继器;可提供波长选路。DWDM的缺点:WDM系统可复用的光波长数目和传输的距离都是有限的;WDM系统间的互操作性以及WDM系统与传统系统间互连互通太差。OTDM的关键技术:超短光脉冲产生,光脉冲压缩;超短光脉冲传输和色散管理;全光时钟恢复;全光解复用;全光采样;全光时分分插复用。OTDM的优点:使用极窄脉冲产生较大的带宽,可以更加有效地利用光纤的频谱资源;产生极高比特率的合成数据流;可实现多路信号同时接入到同一根光纤。OTDM的缺点:该技术不如WDM技术成熟,真正实用化还需时日。29、一单模光纤传输系统由两段光纤构成,在1310nm处,第一段光纤的损耗值为0.35dB/km,色散值为2=15ps2/km;第二段光纤的损耗值为0.6dB/km,色散值为D=150ps/kmnm。如果在光纤输入端的入纤功率为4mW,系统要求到达接收端的光功率不低于1W,同时脉冲的波形在输出端不能有任何畸变或展宽。试计算:(1)该系统所能达到的最大传输距离。(2)在达到最大传输距离的情况下,两段光纤的长度分别是多少km。(c为真空中的光速,c=3×108m/s,λ是光信号的波长)解:⑴先统一单位:4mW=6dBm,1W=-30dBm;群速度色散:2=15ps2/km,则色散系数:⑵列光纤损耗等式:接收端的光功率=入纤功率−第一段光纤的损耗值−第二段光纤的损耗值;所以有:-30dBm=6dBm-0.35L1-0.6L2⑶列光纤色散等式:第一段光纤的色散值=第二段光纤的色散值;所以有:16.47L1=150L2⑷联立损耗和色散等式得:L1=86.56km;L2=9.50km该系统所能达到的最大传输距离为:L=L1+L2==86.56km+9.50km=96.06km

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