《光纤通信》试题(信息08)1

1、中南大学考试试卷200 - 200 学年 学期 时间100分钟 光纤通信技术 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 半开卷 专业年级：电子信息工程 级 总分100分，占总评成绩 70 %班级： 学号： 姓名： 成绩： 一、填空题（本题38分，每空1分） 得分： 1. 光波在真空中的传播速度是（ ）千米秒，它在单模光纤（n=1.5）中的传播速度是（ ）千米秒。2. 在空间长度为L的均匀光纤中，走得最快的射线与走得最慢的射线在时间上差别称为（）。为了减少这种差别，人们研究采用了（ ）。3. 多模光纤的NA（）于单模光纤的NA，对于耦合光信号有利，但从另一方面看NA大将引起（），限制了（）。4.

2、目前，用于光纤通信的光源包括（ ）即LD和（ ）即LED，它们的共同特点是：体积（ ）、重量（ ）、耗电量（ ）。LD和LED的主要区别是：LD发出的是（ ）光，其谱线宽度（ ），LED发出的是（ ）光，其谱线宽度（ ），但它的输出特性曲线（ ）度好。5. 在正常情况下，占据低能级的粒子数量（ ）于占据高能级的粒子数量，而处于非正常的时候我们称之为（ ）。6. 处于高能级E2上的粒子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1上，同时放出一个能量为E =（ ）的光子 。由于这个过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫做（ ）。7. 光纤中光波的衰减频率特性总的趋势是：波长大则衰减（ ），但在近红外波

3、段中存在着某些传输衰减比较小的区域，目前所采用的三个通信窗口是：（ ）、（ ）、（ ）。8. 一个激光振荡器应包括以下三个部分： 必须有能够产生激光的（）； 有能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的（ ）； 必须有能够完成频率选择及反馈作用的（ ）。9. 在光纤应用之前，通信传输中主要的传输媒介是（ ）、（ ）和（）。10. 光纤通信系统的调制方法有（ ）和（ ）两种，其中（ ）又分为（ ）和（ ），前者借改变光学谐振腔的参数输出已调光；后者是在光源输出的通路上外加调制器来对光波进行调制，它又可以分为（ ）、（ ）和（ ）。二、选择题（单选题，本题10分，每空2分）得分： 11. 目前已经投入

4、实用的光纤放大器是 放大器；A掺杂光纤；B光纤喇曼；C 光纤参量；D半导体12. 光纤中 窗口只能传输单模信号；A 850nm；B 1550nm；C 2100nm；D 1310nm13. 按照5B6B的定义规则，下面第 组代码适合表示一位5B代码。A 101000、111010；B 101010、111000；C 110011、001100；D 111100、11000014. ITU-T推荐的SDH同步数字体系中，其STM-1的传输速率是 。A 1.554Mb/s；B 155.520Mb/s；C 622.080Mb/s；D 2.048Mb/s15. 已知二线，则应选 交叉方式。A ；B ；C

5、 ；D 三、问答及计算题：（本大题有8小题，共52分）16. （4分）波分复用（WDM）及其分类？17. （4分）SDH网络的物理拓扑有哪几种类型？18. （4分）解释下列英语缩写的中文含义：ATM、CDMA、EDFA、STM？19. （4分）能够增加光纤通信传输容量的新技术有哪些？20. （6分）数字传输系统加扰乱器的优点有哪些？21. （10分）一阶跃折射率光纤，纤芯半径，折射率1.5，相对折射率差，长度。求： 光纤的数值孔径为NA； 子午光纤的最大时延差 ； 若将光纤的包层和涂敷层去掉，求裸光纤的NA和。22. （10分）写出3阶本原不可约多项式系数为13的m系列的特征方程，画出其中一种

6、移位寄存器接线图并写出对应一个周期的m系列。923. （10分）电路如下图所示，分析该电路的工作原理；说明的作用，并说明当时，应如何调整；试判断是正的还是负的温度系数。光纤通信技术试题答案一、填空题（本题38分，每空1分） ，；（最大）时延差，渐变型光纤； 大，脉冲展宽，传输容量； 半导体激光器，半导体发光二极管，小，轻，少，受激幅射，窄，自发幅射，宽，线性； 大，粒子数反转分布；，受激幅射； 小，850nm，1310nm，1550nm； 工作（激光）物质，泵浦源，（光学）谐振腔； 架空明线，对称电缆，同轴电缆； 直接调制，间接调制，间接调制，内调制，外调制，电光，磁光，声光；二、选择题（单选

7、题，本题10分，每空2分） A； B； C； B； D。三、简答及计算题：（本题共52分）（4分）在一根光纤中同时传输多个光源产生的不同波长的光载波信号，它分为稀疏（粗）波分复用（CWDM）；密集波分复用（DWDM），光频分复用（OFDM）。（4分）线形、星形、树形、环形、网孔形。（4分）ATM：异步传输模式；CDMA：码分多址；EDFA：掺铒光纤放大器；STM：同步传输模块。（4分）波分复用、光孤子技术、相干光通信、副载波复用、全波光纤、光时分复用（有四个即可）（6分）变长周期信号为短周期信号；变短周期信号为长周期信号；将长“1”或长“0”信号变化为“0”、“1”均匀的信号，便于时钟信号的提

8、取。21. （3分）； （3分）； ，（4分）22. 由写出所对应的本原不可约多项式： 3 10 （13）2=( 001011 ) 20 23 （4分）对有 111,010,0 11,101,00；对有 101, 110,010,1 11,00 （3分）（3分）23. （5分）这是半导体激光器LD的自动温度控制电路，其中、和构成一个电桥，当LD工作（温度）正常时，电桥，有，三极管截止，TEC不工作，否则，温度过高，TEC工作，使LD降温；（3分）在LD温度正常时，调整使，若，有，那么应减小；（2分）应为正温度系数的热敏电阻。中南大学考试试卷200 - 200 学年 学期 时间110分钟光纤通信

9、原理 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 半开卷专业年级： 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题（本题48分，每空1分）1. 副载波通信指的是先对微波电载波进行调制，形成的信号仍是 信号，然后用若干个这样的信号对一个 载波进行调制，形成的是一个 信号，为与后面的载波相区别，就把前面的 载波称为 载波。2. 介质的折射率n的定义为：光在 中的速度与在介质中的 之比。其值必 于1。3. 当光纤的归一化频率小于 时，该光纤就只能传输 个模式的光波，则称它为单模光纤。4. 通常将通过光纤轴线的平面称作 面。如果光在光纤中传输时，它的路径自始至终都在同

10、一 面内，则称之为 光线；如果光的传输路径不在同一平面内，即不一定通过光纤的轴线则称作 光线。5. 在使用光纤以前所用的传输线有 、 、 。6. 在空间长度为L的均匀光纤中，走得最快的射线与走得最慢的射线在时间上的差别称为 。为了减少这种差别，人们研究采用 光纤。7. 一般处于高能级的电子有向低能级 的趋势。在未受到外界激发的情况下，自发地由高能级 到低能级时，发射出频率为 的光子。8. 光纤的色散包括 色散、 色散和 色散三种。在单模光纤中只有 传输，因此不存在 色散，这时 色散就比较严重。9. 单模光纤的NA 于多模光纤的NA，因而它捕捉光线的能力比多模光纤 。10. 光与物质的作用有三种

11、形式，它们分别是 、 、 。11. 强度调制直接检波光通信系统的调制方法有 和 两种，其中 又分为 和 ，前者将调制器放置在激光器的内部；后者是在光源输出的通路上放置调制器。12. 所谓波分复用，是在一根光纤中同时单向传输几个不同 的光波信号。波分复用系统中用 实现分波与合波的作用。13. 主要的三种光交换方式是： 、 、 。14. 光只有从光密介质向光疏介质投射时才会产生 ，所以纤芯的折射率 于包层的折射率。15. 设半导体激光器的阈值电流为，当激励电流时，激光器发出的是 ，因此它的光谱 ，当时，发射光谱 ，谱线中心强度急剧增加，证明发出的是 。二、选择题（单选题，本题10分，每空2分）16

12、. 已知二线，则应选 交叉方式； ； ； ； 17. 减少架空明线串音的主要方法是 ； 补偿电容； 增加线间距离； 交叉； 屏蔽18. 按照5B6B的定义规则，下面第 组代码适合表示一位5B代码。 110101、110101； 111000、111000； 110101、001010； 111000、00011119. PDH基群（PCM30/32）的传输速率是 ； 2Mb/s； 2.048Mb/s； 1.544Mb/s； 8.448Mb/s20. 下面 不是无源光器件。 光连接器； 光开关； 光耦合器； 半导体激光器三、简答题：（本题共24分）21. （5分）SDH网络的物理拓扑有哪几种类型

13、？22. （3分）什么是“粒子数反转分布”？23. （5分）写出下列英语缩写的中文含义：EDFA、SCM、DWDM、FTTH、ATM。24. （3分）增加光纤通信传输容量的新技术有哪些？25. （8分）下图为二纤双向复用段倒换环，简述的它自愈原理（设B、D间通信）。四、计算题（本题共18分）26. （10分）写出本原不可约多项式系数为“45”的m序列的特征方程式，画出其中一种移位寄存器接线图，并求前10位m序列代码。27. （8分）一阶跃光纤，折射率n1=1.52，n2=1.49，求： 光纤浸在水中（n0=1.33），求光从水中入射到光纤输入端面的最大接收角； 光纤放在空气中，求数值孔径NA。

14、光纤通信试题答案一、填空题：（本题共48分，每空1分） 电，光，光，电，副； 真空，速度，大； 2.405，一； 子午，子午，子午，偏射； 架空明线，对称电缆，同轴电缆； 最大时延差，渐变型多模光纤； 跃迁，跃迁，； 模间，波导，材料，单模，模间，材料； 小，弱； 受激吸收，自发幅射，受激幅射； 直接，间接，间接，内,外； 波长，解复用器； 空分，时分，波分； 全反射，大； 荧光，宽，窄，激光二、选择题（单选题，本题10分，每空2分） ； ； 或； ； 三、简答题：（本题共24分）21. （5分）线形、星形、树形、环形、网孔形。22. （3分）高能级处的粒子数多于低能级处的粒子数。23. （5分）EDFA：掺铒光纤放大器；SCM：副载波复用；DWDM：密集波分复用；FTTH：光纤到户；ATM：异步传输模式。24. （3分）波分复用、光孤子技术、相关光通信、副载波复用、全波光纤、光时分复用（有三个即可）25. （8分）时分复用方式，环路正常时，BD的信号上半时隙S1走（外环）BCD，下半时隙P2空闲，DB的信号下半时隙S2走（内环）DCB，上半时隙P1空闲；当CD间出故障时，二处的倒换开关转向，BD的信号（上半时隙S1）走BC（转进内环，P1）BAD，而DB的信号（下半