通信工程光纤通信考试题含答案.doc

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1、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： mmm 。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、要使物质能对光进展放大，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

2、多。8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )与外护层组成。9、 波导色散是指由光纤的光谱宽度与光纤的几何构造所引起的色散。10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤与( 单模光纤)。11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧构造中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理与维护功能，因而不能满足现代通信网对监控与网管的要求。12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围与 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，而光纤带宽变窄那么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，

3、产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动与 噪声 。二、选择题：每题2分，共20分。1-7:单项选择题，8-10：多项选择题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年承受了SONET概念，并重新命名为SDH。A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 5、SDH传输网最根本的同步传送模块是STM

4、-1，其信号速率为Akbits。A、155520 B、622080 C、2488320 D、99532806、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、8507、发光二极管发出的光是非相干光，它的根本原理是 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、要准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

5、 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与传输带宽。(2分)从机理上说，光纤色散分为材料色散、波导色散与模式色散。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

6、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，构造复杂，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局部构成？各局部的作用是什么？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

7、产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大(2分)。泵浦光与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，用于隔离反应光信号，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、散射作用与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100m，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1

8、.450，在该光纤中传输的光波的波长=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2、有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300，材料，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与波长间隔。(3)假设此激光器的中心波长=1310nm，与此相应的纵模序数。3、设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm，其他参数如下：发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38 dBm BER=10-9，系统余量为4 dB，连接器损耗为0.5 dB /个，平均接头损

9、耗为0.05 dB/km，光纤损耗为0.4 dB/km，试计算损耗限制传输距离。4、分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mWdB，求两个输出口的输出光功率。四、计算分析题1、2题各15分，3、4题各5分，共40分1、解：(1) 由于归一化频率 (4分)(2)传播的模式总数 (3分)(3)该光纤的数值孔径: (4分)(4)该光纤单模工作的波长: (m)2、解 ： (1分)1) 因非全反射导致的等效损耗系数 (mm-1) (4分)2)由 q=1,2,3. (Hz) 波长间隔 (m) (6分) 3由 1374 (4分)3、解：根据题意得， (2 分)/个 ,由 (2 分)得 4、

10、解：由题意得 即 (1分)故有 (1分) (1分)得 由于 所以 (1分) (1分)2、画出STM-N的帧构造标明具体数字及功能15分。1段开销SOH区域 段开销是指SDH帧构造中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的OAM功能，段开销分为再生段开销RSOH与复用段开销MSOH。 3分 2信息净负荷Payload区域 信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理与控制的通道开销POH字节。 3分 3管理单元指针区域 管理单元指针AU-PTR是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便

11、在接收端能正确别离净负荷。 3分1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用B 电路。AATC BAGC CAPC DADC2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是(A )“1或长连“0 C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大3、以工作波长属于通信光纤窗口的是( B)。m4、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5、STM4每秒可传输的帧数是(D )6、STM-N一帧的字节数是(C )。NNN97、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(B )。A.

12、光衰减器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光纤连接器8、决定光纤通信中继距离的主要因素是(B ) A.光纤的型号 B.光纤的损耗与色散 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度9、以下哪一个不是SDH网的特点(D ) A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进展系统配置的管理 C.复用映射构造灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是BA.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6、光纤接续的主要方法有 :熔接法、粘接法8、掺铒光纤放大器应用方式有:LA、PA、BA 10、EDFA的泵浦构造方

13、式有：同向泵浦构造、反向泵浦构造,.双向泵浦构造。11、SDH的主要复用步骤是:映射、定位、复用12、光中继器实现方式有:光-电-光形式中继器、光放大器1、根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为TEM波，二为TE波，三起TM波。2、对于单模光纤来说，主要是材料色散与波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地位。3、光纤色散的测量方法有相移法、脉冲时延法、干预法，光纤损耗的测量方法有插入法、后向测量法。4、激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一个是激光器的阈值电流随温度升高而增大；另一个是外微分子量效率随温度升高而减小。 5、对LD的直接调制将导致激光

14、器动态谱线增宽，限制光纤通信系统的传输速率与容量。6、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。 7、 响应度 与量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。8、在数字接收机中，设置均衡滤波网络的目的是消除码间干扰，减小误码率。9、数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度与动态范围。10、APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增噪声。11、半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反应以及进展频率选择。 12、耦合器的构造有许多类型，其中比拟实用的有光纤型、微器件型与波导型。温度对激光器的输出光功率影响主要通过阈值

15、电流与外微分量子效应。13、数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列PDH与同步数字系列SDH。PDH有两种根底速率，一种是以1.544Mb/s为第一级根底速率；另一种是以2.048Mb/s为第一级根底速率。14、隔离器主要用在激光器或光放大器的后面，功能防止反射光返回到该器件致使性能变坏。它的两个主要参数是插入损耗与隔离度。15、SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，那么该系统的传送速率为2.488Gbit/s。16、STM-1可复用63个2M信号3个34M信号1个140M信号17、渐变型光纤中，不同的射线具有一样轴向速度的现象称为自聚焦现象。18、数字光纤通信系统的抖动是指

16、数字信号的有效瞬间与其理想时间位置的短时间偏离。19、光纤数字通信系统中，误码性能与抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。20、EDFA中光耦合器的主要作用是将输入光信号与原泵浦光混合起来。21、EDFA噪声系数的定义式为放大器的输入信噪比/放大器的输出信噪比。22、常用的SDH设备有终端复用器、分插复用器与穿插连接设备等。23、WDM系统主要有五局部组成：光发射机，光中继放大器，光接收机，光监控信道，网络管理系统。24、POH中常用的多址技术有三种：频多址分FDMA，时多址分(TDMA)，码分多址(WDMA)。25、电信网有两大功能群：传送功能群与控制功能群。26、光纤通信的目标是提高速率与

17、增大容量。27、自愈环构造可分为两大类，分别是通道倒换环与复用段倒换环。SDH环形网的一个突出优点是具有自愈能力。1、在激光器中，光的放大是通过粒子数反转分布的激活物质来实现的光学谐振腔来实现的泵浦光源来实现的外加直流来实现的2、以下哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因( B ) 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3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一局部作为测试用时，需用光衰减器光耦合器光隔离器光纤连接器4、使用连接器进展光纤连接时，如果接头不连续时将会造成D光功率无法传输光功率的菲涅耳反射光功率的散射损耗

18、光功率的一局部散射损耗或以反射形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是AA保证传输的透明度 B控制长串“1与“0的出现C进展在线无码监测 D解决基线漂移6、以下关于穿插连接设备与交换机的说法正确的选项是AA两者都能提供动态的通道连接 B两者输入输出都是单个用户话路 C两者通道连接变动时间一样 D两者改变连接都由网管系统配置8、以下不是WDM的主要优点是( D ) A充分利用光纤的巨大资源 B同时传输多种不同类型的信号C高度的组网灵活性，可靠性 D采用数字同步技术不必进展玛型调整9、以下要实现OTDM解决的关键技术中不包括 D A全光解复用技术 B光时钟提取技术C超短波脉

19、冲光源 D匹配技术10、掺饵光纤的激光特性A由掺铒元素决定有石英光纤决定由泵浦光源决定由入射光的工作波长决定11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的选项是( A) A光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于BA5 B10 C15 D2013、在误码性能参数中，严重误码秒SES的误码率门限值为DA10-6 B10-5 C10-4 D10-314、日前采用的LD的构造种类属于D AF-P腔激光器法布里珀罗谐振

20、腔B单异质结半导体激光器C同质结半导体激光器 D双异质结半导体激光器15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率与码型分别为 B A2.048 Mb/s，HDB3 B8.448 Mb/s，HDB3C2.048 Mb/s，CMI D8.448 Mb/s，CMI 16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，那么为 A dBm。 A-10 B10 C-20 D-3017、WDH系统的单纤双向传输方式可实现 C 通信。A单工 B双工 C全双工 D单工与双工18、光孤子源主要有哪几种AA掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器 B掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器C锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D掺铒

21、光纤孤子激光器、信道频率激光器19、前置放大器的三种类型中，属于双极型晶体管放大器的主要特点是 A 。 A输入阻抗低 B噪声小 C高频特性较差 D适用于低速率传输系统20、以下哪一个不是SDH网的特点(D)A具有全世界统一的接口标准 B大量运用软件进展系统配置的管理C复用映射构造灵活 D指针调整技术降低了设备复杂性1、光缆的根本型式有哪些 ABCD A层绞式 B骨架式 C中心束管式 D带状式2、光缆有哪些特性ABCDA拉力特性 B压力特性 C弯曲特性 D温度特性3、以下哪项是光纤的光学特性 BC A偏心度 B折射率分布 C模场直径 D带宽4、模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有 ABC A模拟基带直接光强调制 B模拟间接光强调制 C频分复用光强调制 D方波频率调制5、DFP激光器与FP激光器相比有AB的优点A单纵模激光器 B普线窄，动态普线好，线性好C普线宽 D纵横模数多6、PIN光电二极管的主要特性是BCDA波长响应特性 B量子效率与光谱特性C响应时间与频率特性 D噪声7、光承受机的噪声主要来源是CDA主放大器B光发射器C光检测器D前置放大器8、光有源器件包括 ABC A光源 B光放大器 C光检测器 D光开关9、光开关可以分为ABA机械光开关B固体光开关C物理光开关 D电子光开关10、通信网的开展方向是ABC A数字化B综合化C宽带化D模拟化第 19 页