光纤通信复习题

1、1 / 7光纤通信自测题第一章一、 填空题通信是 _光纤_为传输媒质。以 _光波为载波的通信方式。目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们 是 0.85 艸 、1.31m和 1.55m。光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的近红外区区,长范围01.7 口齐二、 选择题（有一个或者多个答案厂1. 目前光纤通信常用的窗口有（ ACD ）。A、 0.85ymB、 2mC、1.31mD、1.55m2. 目前纤光通信常用的光源有（ AB ）oA、 LED B、 LD C、PCM D、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以（C）为传播介质的通信方式。A、电缆B、无线电磁波C、光纤D、红外线三、 简答题1.光纤

2、通信有哪些优点？ 2 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？3 纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。答案1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。光纤通信用的近红外光 （波长约 1ym 的频率（约 300THZ）比电波（波长为 0.1m1mm 的频率（3300GHz） 高三个数量级以上。载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。第 2 章一、 填空题：1 .光纤中的纤芯折射率必须大于包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别

3、为 _0.3%0.6%_和1% %。_。2 .单模光纤纤芯直径一般为 _ 810ym_，多模光纤纤芯直径为_5080ym ，光纤包层直径一般为 _ 125ym_o3、光纤通信的最低损耗波长是（1.55ym），零色散波长是（1.31ym）。4、单模光纤中不存在（模间）色散，仅存在（模内）色散，具体来讲，可分为（材料色散）和 （波导色散）。5、 光缆大体上都是由（缆芯）、（加强元件）和（护层）三部分组成的。6、 允许单模传输的最小波长称为（截止波长）o7、 数值孔径（NA 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） 。二、 选择题（多选）1、ABD 2、B 3、AD 4

4、、BC1、 从横截面上看，光纤基本上由3部分组成：（A ）、（ B）、（D）oA、折射率较高的芯区 B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层D、外面的涂层 E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式，即（ B），称为光纤的基模。A、HE00 模B、HE11 模C、HE10 模D、HE01 模3、限制光纤传输容量（BL 积）的两个基本因素是（）和（）。A、光纤色散B、光纤折射C、光纤衰减D、光纤损耗三、 简述题1、典型光纤由几部分组成？各部分的作用是什么？2、为什么包层的折射率必须小于纤芯的折射率？3、光纤损耗主要有几种原因？其对光纤通信系统有何影响？4、光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统

5、有何影响？5、分别说明 G.652、G.653、G.654、G.655 光纤的性能及应用。四、 计算1、（ 1）Pmin=9.49yW（2）Pmin=1.69yW2（1）a0.47ym（2）A0.00221、 一段 30km 长的光纤线路，其损耗为0.5dB / kmo（1）如果在接收端保持 0.3yW 的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？（2）如果光纤的损耗变为 0.25dB / km 则所需的输入光功率又为多少？2、均匀光纤，若 nl= 1.5，入0= 1.3ym 试计算：（1）若厶=0.25，为了保证单模传输，其纤芯半径应取多大？（2）若取 a = 5ym 为了保证单模传输，应取多大

6、？第 3 章1._ 常用光源 LD 是以为基础发光。LED 以_为基础发光。2 / 72. 光与物质作用时有_、_和_ 三个物理过程。3. 对于半导体激光器的温度特性，温度升高阈值电流 增加若此时注入电流不变，输出光功率减少.4. 半导体光检测器主要有PIN 和 APD 两种，基本原理是通过受激吸收过程实现光电转换。5. 在光纤通信系统中，对光源的调制可分直接调制和_ 两类。1.LD 具有输出功率（高）、输出光发散角（窄）、与单模光纤耦合效率（高）、辐射光谱线（窄）等优点。2、LED 的主要特性参数为（输出功率与效率）、（输出光谱特性）、（响应速率与带宽）。3、 PIN 二极管的特点包括（耗尽

7、层很宽）、（偏置电压很小）及响应速度（附加噪声小）。4、 对光检测器的基本要求是高的（、响应度），低的（噪声）和快的（响应速度）。5、影响光源与光纤耦合效率的主要因素是（光源的发散角）和（光纤的数值孔径）。6、光纤和光纤连接的方法有两大类（活动连接）和（固定连接）。7、在一根光纤中同时传播多个不同波长的光载波信号称为（光波分复用）。8、 影响光纤耦合性能的主要因素（插入损耗）、（附加损耗）、（分光比（耦合比）和（隔离度）。 作业：3-4LED 的 P-I 特性呈线性，而 LD 的 P-I 特性呈非线性。2LED 产生是非相干光，功率低，方向性差；而LD 发出的是相干光，功率高，方向性好。3LE

8、D 的波谱宽度比 LD 的宽。4LED 基本不受温度影响，而 LD 对温度变化敏感。5LED 使用寿命比 LD 长。3-9 入 0.87m （GaA ,入 1.29 卩 m （InGaAsP）第 4 章1、 光发送机指标主要有 _平均发送光功率 _ 和_消光比_。2、 光接收机指标主要有 _误码率、_ 、_灵敏度_ 和_ 动态范围_。3、为增大光接收机的接收动态范围，应采用 _AGC_ 电路。4、画出数字光发射机组成方框图，并简述个部分功能。均衡放大一一补偿经电缆传输后产生的数字电信号失真。码型变换 将电端机送入的信号码型从HDB3 或 CMI 码变为 NRZ 码。扰码一一将信号中的长连 0”

9、或 T 有规律地进行消除。 线路编码时钟提取一一提取与网络同步的时钟供给扰码与线路编码等电路。光发送电路调制电路一用经过编码的数字信号对光源进行直接光强度调制，完成电/光转换。自动温度控制电路 ATC 保持光源的温度恒定在室温左右，以稳定 LD 的阈值电流，从而稳定发送光功率。自动功率控制电路 APC 检测发送光功率变化，动态调节光源的偏置电流，以稳定发送光功率。其余保护及告警检测电路一一实现LD 过流保护、LD 无光告警及寿命告警。5.画出数字光接收机组成方框图，并简述个部分功能。（见教材）6.按照转换步骤，试将二进制信号 1010000000001 ”转换成为 HDB3 码。3 / 77

10、按照转换步骤，试将二进制信号 1000011000001转换成为 CMI 码。0 0 0 0 0解：该 HDB3 码中无误码9.将以下 CMI 码还原为二进制 NRZ 码（写出数字序列并画出波形），指出其中是否有误码。（2）.由标准尺寸容器 C 加上通道附加字节 POH 便形成虚容器 VC,即 C+POHTVC。（3）.VC 加 TUPTR 指针便形成支路单元 TU。 低阶 VC+ TUPTRTTU多个支路单元 TU 复用后形成支路单元组 TUG，即 NXTUTTUG。（5）高阶 VC, VC_3 或 VC_4 加上管理单元指针便形成管理单元AU，即 VC_4+ AUPTRTAU_4AUPTR

11、 用来指明高阶 VC 在 STM_N 帧的位置。一个或多个在 STM_N 帧内占有固定位置的 AU 组成管理单元组 AUG，即 NXAUTAUG N=1 或 310 画出半导体激光器（LD ）数字信号的直接调制原理图（见教材） 。11.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图（见教材）。第 5 章1. SDH 的常用设备有_ 、_ 、_ 和_。TM 终端复用器、ADM 分/插复用设备、DXC 数字交叉连接设备 DXC 再生中继器2. STM-1 中我国允许采用的支路接口有2.048Mb/s、STM-1 可传 63 个 2Mb/s 信号。相当于传 思考题3.什么是 SDH ? SDH 的特点？STM_N 的