光纤通信期末考试题

一、填空题（每空1分，共30分）在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和色散的制约。色散的常用单位是Ds/（nm.km）2光纤的中文名称是标准单摸 ，它的0色散点在微米附近。光子的能量与其频率的关系为：EP=hf。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅频率 相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。光衰减器按其衰减量的变化方式不同分 固定衰减器和可变衰减器两种。光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有光电型光中继器和全光型光中继器。光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声 、量子噪声 、热噪声和放大器噪声等。受激辐射自发辐射（12） （13）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为um。SDH中，当具有一定频差的输入信息装入C—4时要经过码速调整，利用其中的调整控制比特来控制相应的 调整机会比特 比特是作为信息比特，还是填充比特。半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流 升高，输出光功率会降低。WDM系统可以分为集成式系统和 开放式系统 两大类，其中开放式系统要求终端具有 标准的光波长 和满足长距离传输的光源。对于SDH的复用映射单元中的容器，我国采用了三种分别是：C—12、C3和C—4 。数字光纤传输系统的两种传输体制为 PDH禾口SDH。二、选择题2、在激光器中，光的放大是通过（A）A.粒子数反转分布的激活物质来实现的 B.光学谐振腔来实现的C.泵浦光源来实现的 D.外加直流来实现的3、STM-64信号的码速率为（D）A．155.520Mb/s B．622.080Mb/sC．C．2488.320Mb/sD．9953.280Mb/s4、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源（ C）5、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（A）dBm。A．-10 B．10 C．-20D．-30TOC\o"1-5"\h\zBCBCC6、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上（ B）8、光缆的规格代号中用两位数字来表示光纤的损耗常数，比如02表示光纤的损耗系数不大于（ B）A.2dB/KmB.dB/KmC.20dB/Km D.无具体含义9、光缆的规格代号中用一位数字来表示光纤的适用波长，比如3表示的波长是（ C）A.pm B.pmC.pm D.pm10、PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为（C）。A.G>1B.G<1 C.G=1 D.G=0BBDDD11、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为（B）。A.均衡器B.判决器和时钟恢复电路C.放大器D.光电检测器12、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是（B）13、STM-1的帧结构中，AU指针区域的位置是在（D）A.第4列，1〜3行 B.第4列，1〜9行C.1〜3歹U，第4行 D.1〜9歹IJ,第4行14、掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是（D）A.0.85^m〜0.87gm B.1.31^m〜1.35gmC.1.45gm〜1.55gm D.1.53gm〜1.56gm15、光缆的规格代号中用字母来表示附加导线的材料，如铜导线则附加字母是（D）A.Cu B.LC.TD.没有字母16、光时域反射仪（OTDR）是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密仪表，它不可以用作（ D ）的测量。A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数17、下列哪一个不是SDH网的特点（D）18、光隔离器的作用是（B）19、注入光纤的光功率为10mW,经过10Km的传输过后输出的光功率为1mW,则这段光纤的损耗系数为（B）A．B．1dB/KmC．10dB/Km D．100dB/Km20、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”三、简答题(共20分，每题5分)1、按照纤芯剖面折射率分布不同，光纤可分为哪两种形式？解释其含义。阶跃折射率光纤和渐变型多模光纤。阶跃折射率光纤中，纤芯和包层折射率;沿光纤半径方向分布都是均匀的，而在纤芯和包层的交界面上，折射率呈阶梯形I突变。渐变型多模光纤中，纤芯的折射率不是均匀常数，而是随纤芯半径方向坐I标增加而逐渐减少，一直变到等于包层折射率的值。 !।2、实现光源调制的方法有哪些，请具体说明。 ；I直接调制和间接调制。直接调制又叫内调制，就是将电信号直接加在光源；上，使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化，即直接调制半导体।激光器的注入电流，是光纤通信中最常用的通信方式。间接调制又叫外调制，就；是不直接调制光源，而是在光源输出的通路上，利用某些晶体的电光、声光和磁工光效应等特性，加外调制器来对光波进行调制。 密TOC\o"1-5"\h\z3、WDM系统的应用代码一般采用方式为：nWx-y.z，请解释代码8L8-16.3中每।一项的具体含义。 ；这是有线路放大器的WDM系统应用代码，其中8表示的是8路波长信号复用；।L表示是长距离通信目标距离达80Km；第二个8表示整个系统允许的最大区段数；是8；16表示的是一路信道速率为STM—16的速率等级；3表示系统采用的光纤封是色散位移光纤G.653。 ;4、.光接收机中主放大器的主要作用是什么？ II主放大器一般是多级放大器，它的功能主要是提供足够高的增益，把来自前1置放大器的输出信号放大到判决电路所需的电平，并通过它实现自动增益控制；(AGC),以使输入光信号在一定的范围内变化时，输出电信号应保持恒定输I出。主放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。 '线四、计算题（共10分，每题10分）已知阶跃折射率光纤中\=1.52,n2=1.49o（开方、反三角函数计算困难时，必需列出最后的表达式。）1、光纤浸没在水中（％=1.33）,求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角；2、光纤放置在空气中，求数值孔径。四、1、根据全反射条件，可最大入射角满足以下关系:n2—02sina='nin2 其中n0为光纤外围介质的折射率n 001522—1.492sma= °0.2261.33.213.06°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°。2、光纤放置在空气中，则n0=1n2—n2 <1.522—1.492这时数值孔径NA=二 口= »0.30n 102017-2018第二学期光通信复习题说明：考试选题比例为2:1；题目顺序按章节排列答案请参考课本；考试题型为选择题、简答题和计算题。1、光通信有哪些特点？2、简述光纤通信系统的主要组成部分。3、为什么使用石英光纤的通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？4、在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5Km长的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，则该光纤的损耗系数。为多少？5、何谓模式截止？光纤单模传输的条件是什么？单模光纤中传输的是什么模式？其截止波长为多大？阶跃折射率光纤中线性极化模LP11模对应的是什么矢量模？6、已知光纤参数为：n1=1.45,4=0.01,人以皿的光，估算光纤的模场直径。（P19+P23）7、半导体激光器6口）有哪些特性？半导体发光二极管（LED）有哪些特性？二者有哪些异同？8、已知半导体材料GaAs的Eg=1.43eV,InGaAsP的Eg=0.96eV,分别求由这两种材料组成的半导体激光器的发射波长。（P44）9、某数字光纤通信系统，在实际使用中发现LD的输出光功率慢慢下降，试分析其原因并提出解决办法。10、在数字光纤通信系统中，线路码型选取的基本原则是？采用字变化码（mBnB码）或插入码（1^建码）时，线路码速将比原来的信息码速提高多少？某数字光纤通信系统中，信息码速为139.264Mbit/s，若采用5B6B码其线路码速为多少？若采用4B1H线路码速又为多少？11、光纤通信系统对光检测器有什么要求？比较PIN和APD各自的特点。12、何谓暗电流？暗电流是怎么产生的？暗电流的存在对信号的接收会产生什么影响？13、何谓“雪崩效应”？APD的电流增益系数G与什么有关?14、何谓动态范围？何谓接收机灵敏度？在保证误码率为10-9的条件下，测得接收机所需输入光功率的范围为：Pmax^W，Pmin=13.6nW，求该接收机的动态范围值（参照该章节PPT）。15、光纤连接器应用在什么地方？影响光纤连接器损耗的因素有哪些？16、怎么定义光纤耦合器的插入损耗、附加损耗、耦合比和串扰？17、简述光环行器和光隔离器的工作原理，并比较它们的异同。18、电折射调制器和M-Z型调制器的工作原理是?19、什