通信工程《光纤通信》考试题(含答案)文档格式.doc

1、15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（ 噪声 ）。二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。A、光波 B、电信号 C、微波 D、卫星2、要使光纤导光必须使（ B ）A、纤芯折射率小于包层折射率 B、纤芯折射率大于包层折射率 C、纤芯折射率是渐变的 D、纤芯折射率是均匀的3、（ D ）是把光信号变为电信号的器件A、激光器 B、发光二极管 C、光源 D、光检测器4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。A、1985 B、1970 C

2、、1988 D、1990 5、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（A）kbits。A、155520 B、622080 C、2488320 D、99532806、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。A、1310 B、1550 C、1510 D、8507、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（ B ）。A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收8、光纤通信系统的是由（ ABCD ）组成的。A、电端机 B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）；二是控制（ D ）。A、微

3、型半导体制冷器 B、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流10、光纤传输特性主要有（ AB ）A、色散 B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长三、简答题（1、2题各6分，3题8分，共20分。）1、什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？ 由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散。（2分）光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。（2分）从机理上说，光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，

4、后一种色散由于信号不是单一模式所引起。2、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？ 答：直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。光源直接调制的优点是简单、经济、容易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。光纤通信中光源多采用直接调制方式。（3分）间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波的调制。间接调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能，特别适合高速率光通信系统。3、画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤

5、、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成（2分）。采用掺铒单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大（2分）。泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤（1分）；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性。（1分）4.什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。损耗一般用损耗系数表示。（dB/km） （3分）损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。 （2分）四、计算分析题（1、2题各15分，3、4题各5

6、分，共40分）1、某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100m，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长=850nm。 （1）计算该光纤的V参数 （2）估算在该光纤内传输的模式数量（3）计算该光纤的数值孔径（4）计算该光纤单模工作的波长2、有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。（1）求因非全反射导致的等效损耗系数。（2）求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。（3）若此激光器的中心波长=1310nm，与此相应的纵模序数。3、设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm，其他参数如下：

7、发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38 dBm （BER=10-9），系统余量为4 dB，连接器损耗为0.5 dB /个，平均接头损耗为0.05 dB/km，光纤损耗为0.4 dB/km，试计算损耗限制传输距离。4、分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mW，从输入口0到输入口1的插入损耗为1.5dB，求两个输出口的输出光功率。1、解：（1） 由于归一化频率 （4分）（2）传播的模式总数 （3分）（3）该光纤的数值孔径: （4分）（4）该光纤单模工作的波长: （m）2、解 ： 已知 （1分）1） 因非全反射导致的等效损耗系数 （mm-1） （4分）2）由 q=1,2,

8、3. （Hz） 波长间隔 （m） （6分） 3）由 1374 （4分）3、解：根据题意得， （2 分）/个 ,由 （2 分）得 4、解：由题意得 即 （1分）故有 （1分）已知 （1分）得 由于 所以 （1分） （1分）2、画出STM-N的帧结构（标明具体数字）及功能（15分）。（1）段开销（SOH）区域 段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的OAM功能，段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。 （3分） （2）信息净负荷（Payload）区域 信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视

9、、管理和控制的通道开销（POH）字节。 （3）管理单元指针区域 管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。1、为增大光接收机的接收动态范围，应采用（B ）电路。AATC BAGC CAPC DADC2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是（A ） A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大3、以工作波长属于通信光纤窗口的是（ B）。A.632.8nm B.1310nm C.2000nm D.10.6m4、在光纤通信系统中，EDFA以何种

10、应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度（ A.作前置放大器使用 B.作后置放大器使用 C.作功率放大器使用 D.作光中继器使用5、STM4每秒可传输的帧数是（D A.1000 B.2000 C.4000 D.80006、STM-N一帧的字节数是（C ）。A.2709 B.274N9 C.270N9 D.261N97、在光纤通信系统中，当需要保证在传输信道光的单向传输时，采用（A.光衰减器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光纤连接器8、决定光纤通信中继距离的主要因素是（ A.光纤的型号 B.光纤的损耗和色散 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度9、下列哪一个不是SDH网的特点（ A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进行系统配置的管理 C.复用映射结构灵活