《光纤通信》课程试题

PAGEPAGE5中南大学考试试卷200--200学年学期时间100分钟光纤通信课程48学时3学分考试形式：半开卷专业年级：通信工程级总分100分，占总评成绩70%班级：学号：姓名：总分：一、填空题（本题32分，每空1分） 得分：如果光纤的归一化频率小于（），这时光纤只能传输一个路径的光线，因而这种光纤称为（）光纤。光的传播有三大性质，分别是（）、（）和（）。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，人们研究采用了（ ）。多模光纤中的偏射光线的数值孔径（）于子午光线的NA，因而它更（ ）耦合进光纤。光纤的结构由（）、（）和（）三部分组成。当光纤属于n1接近于n2的弱导光纤时，其全反射输入角接近于（）度。光波在光纤中的衰减的总趋势是：波长长则衰减（ ），在近红外波段中存在着某些传输衰减比较小的区域，其中用的最多的二个通信窗口是：（ ）nm、（ ）nm，其中（ ）nm只能传输单模信号。激光振荡器由（ ）、（ ）、（ ）组成。已知二线，，，，，，则应选择的交叉方式为（）。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。光与物质的作用有三种形式，它们分别是（ ）、（ ）和（ ）。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。二、选择题（单选题，本题10分，每空2分） 得分：目前在WDM系统中已经投入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半导体目前人们家中电视机连接到有线网的传输线用的是；A架空明线； B同轴电缆； C对称电缆； D光纤光纤中窗口既能传输多模信号也能传输单模信号；A850nm； B1550nm； C2100nm； D1310nm按照5B6B的定义规则，下面第组代码适合表示一位5B代码。A101010、101010； B101010、010101；C111000、000111； D111100、110000ITU-T推荐的SDH同步数字体系中，其STM-4的传输速率是。A1.554Mb/s； B155.520Mb/s； C622.080Mb/s； D2.048Mb/s三、简答题：（本题共20分，如果做多了，则按前5题计分） 得分：（3分）为什么光纤中纤芯折射率必须大于包层折射率？（4分）什么是“模式变换”？（5分）解释下列英语缩写的中文含义：SIF、ATM、FTTH、TE、O-TIME。（5分）SDH网络的物理拓扑有哪几种类型？（3分）能够增加光纤通信传输距离的新技术有哪些？（至少写出3个）（3分）光交换主要有哪三种方式？（5分）波分复用（WDM）及其分类、分类原则是什么？（4分）减少架空明线串音的方法是什么？采用该方法时要注意什么问题？四、分析计算题（本题共38分） 得分：（12分）一阶跃光纤，折射率n1=1.52，n2=1.49，求：⑴相对折射率差；⑵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；⑶若将光纤的包层和涂敷层去掉，放在空气中，求相对折射率差和数值孔径NA。（4分）一光纤，n1=1.48，n2=1.478，当工作波长为1320nm时，求单模传输时的纤芯半径。（12分）电路如下图所示，试：⑴分析该电路的工作原理；⑵说明当时，应如何调整；⑶试分析是正的还是负的温度系数。（10分）下图为二纤双向复用段倒换环，简述的它工作原理（设B、E间通信及可能出现在C、D段断纤）。《光纤通信》试题答案一、填空题（本题32分，每空1分）⒈2.405，单模； ⒉直线，反射，折射；⒊（最大）时延差，渐变型（多模）光纤；⒋大，容易； ⒌纤芯，包层，涂敷层； ⒍90或0；⒎小，1310nm，1550nm，1550nm； ⒏工作（激光）物质，泵浦源，（光学）谐振腔；⒐×·×； ⒑模式，材料，波导，单模，模式，材料；⒒受激吸收，自发辐射，受激辐射； ⒓波长，合波（复用）器；二、选择题：（本题共10分，每空2分）⒔A； ⒕ B； ⒖D； ⒗A； ⒘C 三、简答题：（本题学生只做20分）（3分）只有这样才能保证在一定的条件下光的传输实现全反射。（4分）光在一条理想的笔直的光纤内传输时，某一传输模的光线，其入射角是始终不变的。当光纤弯曲或出现凹凸不平时，入射角，其相应的模式会发生变化。这个过程称为模式变换。（5分）SIF：突变型多模光纤；ATM：异步传输模式；FTTH：光纤到户；TE：横电模；O-TIME光时代（计划）。（5分）线形、星形、树形、环形、网孔形。（3分）光纤放大器、光孤子技术、相关光通信、低损耗光纤等（3分）空分光交换、时分光交换和波分光交换（5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）；分类原则是“信道间隔的大小”。（4分）采用“交叉”的办法来减少串音，使用时要注意的是二个交叉点的间隔应小于信号产生的附加相移小于90度。四、计算题：（本题共29分）⑴（3分）⑵，（5分）⑶，，（4分）（4分）。⑴（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；⑵（4分）在LD温度正常时，调整使，若，有，那么应减小；⑶（3分）应为正温度系数的热敏电阻。（3分）时分复用方式，环路正常时，B→E的信号上半时隙S1走（外环）B→C→D→E，下半时隙P2空闲，E→B的信号下半时隙S2走（内环）E→D→C→B，上半时隙P1空闲；