《光纤通信原理》综合测试题.docx

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《光纤通信原理》综合测试题

《光纤通信原理》综合测试题

（一）

一、填空题：

（30分，每题1分）

 1、光纤通信系统基本组成部分有       、    和       。

光纤的三个工作波长分别为      、       和       。

G、652光纤的波长为       ，G、655光纤的波长为       。

 2、光纤的主要损耗是      和       ，其色散主要有      、       、       。

 3、目前常用的光源有LD和LED，其中LD是物质发生      过程而发光，而LED是因物质发生      过程而发光，在数字光纤通信系统中对光源采用                            

调制，而收端采用         方法进行检测。

4、影响接收灵敏度的主要是光电检测器的       和       噪声，以及放大电路的       噪声。

5、光无源器件主要有      、       、      和         。

6、SDH的复用过程主要步骤是      、        和      。

其主要设备有        、        、      和         。

二、名词解释（2*2=4分）

1、      SES

2、    消光比

三、判断题（每题2分，共计10分）

     1、渐变型多模光纤具有自聚焦特性，故其没有模式色散。

（    ）

     2、接收机能接收的光功率越高，其灵敏度越高。

（    ）

     3、一个STM—1中能装入63个2Mb/s的信号，故其频带利用率比PDH高。

（    ）

    4、LED的P-I特性呈线性，故无论用模拟信号和数字信号对其进行调制均不需要加偏置电流。

（  ）

    5、SDH采用同步字节间插复用方式，故能实现一次性上下低速信号。

（    ）

四、简答题（每题6分，共计18分）

1、    1、什麽是自愈网？

画图表示二纤单向复用段倒换环的工作原理。

2、    2、温度对LD有什麽样的影响？

采用什麽方法可以抑制温度对它的影响？

 3、OTDR是什麽？

在光纤通信中有何用途？

五、计算题（38分）

 1、（12分）已知阶跃型多模光纤的包层折射率为1、48，相对折射率差为1%，试求：

（1）     ①纤芯折射率为多少？

（2）    ②数值孔径为多少？

（3）    ③在5km长的光纤上，脉冲展宽为多少？

（4）    ④若要求光纤的模式色散为30ns/km，相对折射率差为１％，包层折射率应为多少？

2、   2、（10分）四次群系统采用4B1H码码型，

（1）          ①试求其光接口速率为多少？

（2）          ②其传输容量为多少个话路？

（3）          ③其监控信息的传输速率为多少？

3、   3、（8分）系统发端平均发送光功率为10μW，经损耗系数为0、5dB/km的光纤传输20km后刚好能被接收，

（1）          ①试求其接灵敏度。

（2）          ②若发送光功率增大至1000µW时，刚好超出系统接收范围，是求其接收动态范围。

 4、（8分）已知三次群光纤通信系统中，光纤损耗为1dB/km，线路共有5个平均每个接头损耗为0.2dB，光源入纤功率为－3dB，接收机灵敏度为－56dB,求最大中继距离是多少？

（不考虑设备与线路富裕度）

《光纤通信原理》综合测试题

（一）

答  案

一、填空（每题1分。

共计30分）

1、           光纤、光端机、光中继机、0、85μm、1、31μm、1、55μm、1、31μm、1、55μm。

2、           吸收损耗、散射损耗、模式色散、材料色散、波导色散。

3、           受激辐射、自发辐射、IM、DD。

4、           量子噪声、暗电流、热。

5、           活动连接器、光分路/合路器、光波分复用/解复用器、光耦合器、光隔离器等。

6、           映射、定位、复用、TM、ADM、DXC、REG。

二、名词解释（每题2分。

共计4分） 

1、           严重误码秒，一秒内平均误码率超过10E-3。

2、           光源在收到全“1”码时的平均发送光功率与收到全“0”码时的平均发送光功率的比值。

三、判断题（每题2分。

共计10分）

 1、×　2、×　3、×　4、×　5、√

四、简答题（每题6分。

共计18分）

1、           见教材P181——182。

2、           见教材P80——81。

3、           见教材P40——41。

五、计算题（共计38分）

1、  ①n1=1.51②NA=0.22③250ns ④0;882

2、  ①174、0896Mb/s②120③1088kb/s

3、  －30dBm、20dB

4、  52km.

《光纤通信原理》综合测试题

（二）

   一、填空：

（1×30=30分）

   1．光纤通信系统是以       为信息载体，          为传输媒质的通信系统，其主要组成部分为                  、                   、             和             。

   2．光纤的主要原材料是         ，目前常用的渐变光纤纤芯折射率分布呈         形，这种光纤具有                          特性，光纤的包层直径均为          。

   3．光纤的传输特性是指          和           。

光接收机的性能参数主要是            和           。

   4．LD的发光基础物理过程是             其组成包含           、           和            。

目前对LD的调制方法主要是               。

   5．光电检测器的作用是             ，PIN管本质上是外加           偏压的             ，其主要噪声是            噪声和                噪声，它们与接收带宽成           比。

   6．单模光纤在     波长区损耗最低，在              波长区色散为0。

   7．LD的P-I特性具有       特性，其阈值电流随温度升高而      ，当其增大至原来的             倍时，LD寿命告终。

二、判断正误（2×5=10分）

   1.通信光纤导光的条件是纤芯材料折射率比包层折射率高，但相差不大，故通信光

纤也称为导光纤。

 （   ）

2.单模光纤中只传LP01模式，其V值一定满足件0＜V＜2.405。

                                                         （   ）  

3.渐变多模光纤比阶跃多模光纤中的模式色散大。

                                                                         （   ）

4.光接收机中的前置放大器应选择高增益，宽带宽的类型，以抑制噪声。

                                                       （   ）

5.对LED无论进行模拟调制还是数字调制，均不需加直流偏置。

                                                （   ）  

   三、单项选择题（1×10=10分）

   1.光纤的损耗测试方法中，哪一种是基本参考测试法。

                                                                （   ）

A．背向散射法          B．插入损耗法.

C．OTDR               D．切断法

   2.光纤的制造工艺中，哪个环节对光纤的质量最关键？

                                       （   ）

A．提纯               B．熔炼

C．拉丝               D．套塑

   3.为防止反射光对光源的影响，应选用哪种器件？

                      （   ）

A．光耦合器            B．光隔离器

C．光衰减器            D．光纤活动连接器

   4.为保证多模光纤的测试结果准确，应考虑在测试前对该光纤进行                            （   ）

 A扰模       B．包层模消除         C．滤模

   5.为增大光接收机的接收动态范围，应采用（  ）电路。

A．ATC    B．AGC     C．APC     D．ADC

   6．目前采用的LD的结构种类属于（    ）

A．单异质结型   B．双异质结型   C．同质结型

   7．瑞利散射损耗与波长之间（      ）

A．成正比       B．成反比       C．无关系

   8．光纤在（    ）波长附近材料色散为0

A．0.85μm                  B．1.31μm

C．1.55μm                  D．1.27μm

   9．激光器发生谐振的条件是（     ）

A．光学谐振腔的长度应为输出光波长的整数倍。

B．光学谐振腔的长度应为输出光半波长的整数倍。

C．输出光波长应为光学谐振腔长度的整数倍。

D．输出光的半波长应为光学谐振腔长度的整数倍。

   10．前置放大器的三种类型中，（    ）的接收带宽最大。

A．低阻型      B．高阻型       C．跨阻型

   四、不定项选择题目（2×5=10分）

1．下列中哪些是光纤的优点。

    （           ）

A．传输容量大           B．机械强度好   C．传输距离长     D．无串音     E．重量轻

2．属于光无源器件的有（           ）

A．光源     B．光开关   C．光纤活动连接器

D．光耦合器             E．光电检测器

3．下列哪些项目属于光纤光学特性？

（        ）

A．NA      B．光纤纤芯直径       C．损耗

D．带宽            E．纤芯折射率分布

4．衡量光电检测器光电转换效率的特性参数有（         ）

A．消光比      B．量子效率      C．响应度

D．响应时间              E．响应波长

5．光纤的吸收损耗产生的原因主要是由于（         ）

A．原子缺陷  B．散射现像   C．光纤中有水分

D．紫外区电子转移     E．红外区中Si-O键振动

   五、 名词解释：

（2×3=6分）

1．   自聚焦特性：

2．   波谱宽度：

3．   接收动态范围：

   六、简答与计算（34分）

   1．（7分）OTDR是什么？

有何作用？

画出其测试曲线示意图并简单加以说明。

   2．（9分）某光纤通信系统中光源平均发送光功率为-24dBm,光纤线路传输距离为20km，损耗系数为0.5dB/km,

   ①  试求接收端收到的光功率为多少？

   ②  若接收机灵敏度为-40dBm，试问该信号能否被正常接收？

   ③  若光源平均发送光功率增大至-10dBm，光接收机刚好能将其正常接收，试求光接收机动态范围为多少？

   3．（12分）已知阶跃光纤长L=15km,n1=1.5，△=1%, 2a=50μm,若光波中心频率为2.4X1014HZ,求：

   ①光纤能传多少模式？

   ② 纤芯光功率与包层光功率之比为多少？

   ③ 最高阶模与最低阶模间的时延差为多少？

   ④ 若带宽距离指数为r=0.5,其带宽为多少？

   4．（6分） 已知光学谐振腔长400μm，折射率n=1.5,受激辐射在腔中已建立振荡，设此时m=103,求：

   ①  输出纵模波长和频率各为多少？

   ②  光波的纵模间隔为多少？

《光纤通信原理》综合测试题

（二）

答     案

   一、填空：

      1．光信号 光纤 光发送机 光纤 光中继器 光接收器

     2．SioO2   抛物线  自聚焦  125μm

      3．损耗   色散   接收灵敏度   接收动态范围

      4．受激辐射   激励源   增益物质   光学谐振腔   直接光强度调制

      5．完成光电转换   反向  PN结   量子  暗电流 正

   6．1.55μm      1.31μm

   7．阈值    增大    1.5

  二、 判断正误

   1．√         2．X   

   3．X          4．X

   5．X   

  三、单项选择题

   1．D         2．B

   3．B          4．A

   5．B          6．B

   7．B          8．D

   9．B          10．A

  四、不定项选择题

   1．ACDE        2．BCD

   3．AE          4．BC

   5．ACDE

  五、名词解释

   1．自聚焦特性：

 纤芯射率分布成抛物线型的渐变光纤中传输的多种模式的传播轨迹具有相同空间周期的特性。

   2．波谱宽度：

 光波波谱中功率最大点的一半处对应的光波长范围。

   3．接收动态范围：

  在满足一定误码率前提下，光接收机可接收的最大光信号功率与最低光信号功率间的差值。

  六、简答与计算

   1．

     答：

①　OTDR是光时域反射仪。

 ②作用：

a.测光纤损耗

                   b.测光纤长度

                   c.判定光纤故障位置

 ③       测试曲线见P48图表3-8所示。

   2．

 答：

①-34dBm

     ②能

 ③30dB

   3．答：

①　338个

 ② 25：

1

 ③ 0.75ns

 ④ 155.56MHZ

   4．答：

①λm=1.2μm,fm=2.5x1014HZ

          ②　△fm=2.5x1013HZ