本科光纖通信試題答案(卷一)

1、光纖通信試題答案（卷一）（適用班級：0620271班、0620272班）2009/20010學(xué)年第一學(xué)期期末試題題號一二三四五六總分得分評卷人密 封 線姓名班級學(xué)號一單項(xiàng)選擇題（每題1分,共20分）1、在激光器中，光的放大是通過（）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的激活物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的光學(xué)諧振腔來實(shí)現(xiàn)的泵浦光源來實(shí)現(xiàn)的外加直流來實(shí)現(xiàn)的2、下列哪一項(xiàng)不是要求光接收機(jī)有動態(tài)接收范圍的原因?( B ) A光纖的損耗可能發(fā)生變化B光源的輸出功率可能發(fā)生變化 C系統(tǒng)可能傳輸多種業(yè)務(wù)D光接收機(jī)可能工作在不同系統(tǒng)中3、光纖通信中光需要從光纖的主傳輸信道中取出一部分作為測試用時，需用（）光衰減器光耦合器光隔離器光纖連接器4、使用連

2、接器進(jìn)行光纖連接時，如果接頭不連續(xù)時將會造成（D）光功率無法傳輸光功率的菲涅耳反射光功率的散射損耗光功率的一部分散射損耗或以反射形式返回發(fā)送端5、在系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)的調(diào)制器前附加一個擾碼器的作用是（A）A保證傳輸?shù)耐该鞫?B控制長串“1”和“0”的出現(xiàn)C進(jìn)行在線無碼監(jiān)測 D解決基線漂移6、下列關(guān)于交叉連接設(shè)備與交換機(jī)的說法正確的是（A）A兩者都能提供動態(tài)的通道連接 B兩者輸入輸出都是單個用戶話路 C兩者通道連接變動時間相同 D兩者改變連接都由網(wǎng)管系統(tǒng)配置7、目前EDFA采用的泵浦波長是( C ) A0.85m和1.3mB0.85m和1.48m C0.98m和1.48mD0.98m和1.55m8、下

3、列不是WDM的主要優(yōu)點(diǎn)是( D ) A充分利用光纖的巨大資源 B同時傳輸多種不同類型的信號C高度的組網(wǎng)靈活性，可靠性 D采用數(shù)字同步技術(shù)不必進(jìn)行瑪型調(diào)整9、下列要實(shí)現(xiàn)OTDM解決的關(guān)鍵技術(shù)中不包括（ D ）A全光解復(fù)用技術(shù) B光時鐘提取技術(shù)C超短波脈沖光源 D匹配技術(shù)10、摻餌光纖的激光特性（A）由摻鉺元素決定有石英光纖決定由泵浦光源決定由入射光的工作波長決定11、下述有關(guān)光接收機(jī)靈敏度的表述不正確的是( A) A光接收機(jī)靈敏度描述了光接收機(jī)的最高誤碼率 B光接收機(jī)靈敏度描述了最低接收平均光功率 C光接收機(jī)靈敏度描述了每個光脈沖中最低接收光子能量 D光接收機(jī)靈敏度描述了每個光脈沖中最低接收平均

4、光子數(shù)12、光發(fā)射機(jī)的消光比，一般要求小于或等于（B）A5 B10 C15 D2013、在誤碼性能參數(shù)中，嚴(yán)重誤碼秒（SES）的誤碼率門限值為（D）A10-6 B10-5 C10-4 D10-314、日前采用的LD的結(jié)構(gòu)種類屬于（D） AF-P腔激光器（法布里珀羅諧振腔）B單異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器C同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器 D雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器15、二次群PCM端機(jī)輸出端口的接口碼速率和碼型分別為（ B） A2.048 Mb/s，HDB3 B8.448 Mb/s，HDB3C2.048 Mb/s，CMI D8.448 Mb/s，CMI 16、數(shù)字光接收機(jī)的靈敏度Pr=100微瓦，則為（ A ）dBm。

5、A-10 B10 C-20 D-3017、WDH系統(tǒng)的單纖雙向傳輸方式可實(shí)現(xiàn)（ C ）通信。A單工 B雙工 C全雙工 D單工與雙工18、光孤子源主要有哪幾種（A）A摻鉺光纖孤子激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器 B摻鉺光纖孤子激光器、窄纖譜半導(dǎo)體激光器C鎖模半導(dǎo)體激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器D摻鉺光纖孤子激光器、信道頻率激光器19、前置放大器的三種類型中，屬于雙極型晶體管放大器的主要特點(diǎn)是（ A ）。 A輸入阻抗低 B噪聲小 C高頻特性較差 D適用于低速率傳輸系統(tǒng)20、下列哪一個不是SDH網(wǎng)的特點(diǎn)(   D   )A具有全世界統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)

6、0;    B大量運(yùn)用軟件進(jìn)行系統(tǒng)配置的管理C復(fù)用映射結(jié)構(gòu)靈活       D指針調(diào)整技術(shù)降低了設(shè)備復(fù)雜性二、不定項(xiàng)選擇題（每題2分,共20分）1、光纜的基本型式有哪些 （ ABCD ）A層絞式 B骨架式 C中心束管式 D帶狀式2、光纜有哪些特性（ABCD）A拉力特性 B壓力特性 C彎曲特性 D溫度特性3、下列哪項(xiàng)是光纖的光學(xué)特性 （ BC ）A偏心度 B折射率分布 C模場直徑 D帶寬4、模擬光纖傳輸系統(tǒng)目前使用的主要調(diào)制方式有（ ABC ）A模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制 B模擬間接光強(qiáng)調(diào)制 密 封 線姓名班級學(xué)

7、號C頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制 D方波頻率調(diào)制5、DFP激光器與FP激光器相比有（AB）的優(yōu)點(diǎn)A單縱模激光器 B普線窄，動態(tài)普線好，線性好C普線寬 D縱橫模數(shù)多6、PIN光電二極管的主要特性是（BCD）A波長響應(yīng)特性 B量子效率和光譜特性C響應(yīng)時間和頻率特性 D噪聲7、光接受機(jī)的噪聲主要來源是（CD）A主放大器B光發(fā)射器C光檢測器D前置放大器8、光有源器件包括（ ABC ）A光源 B光放大器 C光檢測器 D光開關(guān)9、光開關(guān)可以分為（AB）A機(jī)械光開關(guān)B固體光開關(guān)C物理光開關(guān) D電子光開關(guān)10、通信網(wǎng)的發(fā)展方向是（ABC） A數(shù)字化B綜合化C寬帶化D模擬化三、判斷題。(每題1分,共10分)1、 NA表示光

8、纖接受和傳輸光的能力，NA越大，光纖接收光的能力越強(qiáng)。（）2、 采用雪崩光電二極管（APD）的要求是有較高的偏置電壓和復(fù)雜的溫度補(bǔ)償電路。（）3、 固體光開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是插入損耗小,串?dāng)_小,適合各種光纖,技術(shù)成熟,缺點(diǎn)是開關(guān)速度慢。（×）4、我國3次群和4次群光纖通信系統(tǒng)最常用的線路碼型是HDB3碼。（×）5、將通信網(wǎng)的所有站點(diǎn)串聯(lián)起來首尾相連，且沒有任何點(diǎn)開放，就形成了線形拓?fù)渚W(wǎng)。（×）6、幀結(jié)構(gòu)是由段開銷和有效信息載荷組成的。（×）7、激光振蕩的相位條件為諧振腔的長度為激光波長的整數(shù)倍。（×）8、SDH環(huán)形網(wǎng)的一個突出優(yōu)點(diǎn)是具有自愈能力。（）9

9、、網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)存在瓶頸問題和失效問題。（×）10、段開銷分為SOH和LOH，前者占前3行，后者占59行。（）四、填空題(每空0.5分,共30分)1、根據(jù)傳輸方向上有無電場分量以及磁場分量，可將光電磁波傳播形式分成三類：一為TEM波，二為TE波，三起TM波。2、對于單模光纖來說，主要是材料色散和波導(dǎo)色散，而對于多模光纖來說，模式色散占主要地位。3、光纖色散的測量方法有相移法、脈沖時延法、干涉法，光纖損耗的測量方法有插入法、后向測量法。4、激光器輸出光功率隨溫度而變化有兩個原因：一個是激光器的閾值電流隨溫度升高而增大；另一個是外微分子量效率隨溫度升高而減小。 5、對LD的直接調(diào)制將導(dǎo)致激光

10、器動態(tài)譜線增寬，限制光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率和容量。6、光纖通信系統(tǒng)中監(jiān)控信號的傳輸途徑有兩個，一個是在光纖中傳輸，另一個是通過光纜中附加的金屬導(dǎo)線傳輸）。 7、 響應(yīng)度 和量子效率都是描述光電檢測器光電轉(zhuǎn)換能力的一種物理量。8、在數(shù)字接收機(jī)中，設(shè)置均衡濾波網(wǎng)絡(luò)的目的是消除碼間干擾，減小誤碼率。9、數(shù)字光接收機(jī)最主要的性能指標(biāo)是靈敏度和動態(tài)范圍。10、APD的雪崩放大效應(yīng)具有隨機(jī)性，由此產(chǎn)生的附加噪聲稱為倍增噪聲。11、半導(dǎo)體激光器中光學(xué)諧振腔的作用是提供必要的光反饋以及進(jìn)行頻率選擇。 12、耦合器的結(jié)構(gòu)有許多類型，其中比較實(shí)用的有光纖型、微器件型和波導(dǎo)型。溫度對激光器的輸出光功率影響主要通過閾

11、值電流和外微分量子效應(yīng)。13、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的兩種傳輸體制為準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）和同步數(shù)字系列（SDH）。PDH有兩種基礎(chǔ)速率，一種是以1.544Mb/s為第一級基礎(chǔ)速率；另一種是以2.048Mb/s為第一級基礎(chǔ)速率。14、隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，功能避免反射光返回到該器件致使性能變壞。它的兩個主要參數(shù)是插入損耗和隔離度。15、SDH傳輸系統(tǒng)每秒傳送8000幀STM-16幀，則該系統(tǒng)的傳送速率為2.488Gbit/s。16、STM-1可復(fù)用63個2M信號3個34M信號1個140M信號17、漸變型光纖中，不同的射線具有相同軸向速度的現(xiàn)象稱為自聚焦現(xiàn)象。18、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的

12、抖動是指數(shù)字信號的有效瞬間與其理想時間位置的短時間偏離。19、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼性能和抖動性能是系統(tǒng)傳輸性能的兩個主要指標(biāo)。20、EDFA中光耦合器的主要作用是將輸入光信號和原泵浦光混合起來。21、EDFA噪聲系數(shù)的定義式為放大器的輸入信噪比/放大器的輸出信噪比。22、常用的SDH設(shè)備有終端復(fù)用器、分插復(fù)用器和交叉連接設(shè)備等。23、WDM系統(tǒng)主要有五部分組成：光發(fā)射機(jī)，光中繼放大器，光接收機(jī)，光監(jiān)控信道，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。24、POH中常用的多址技術(shù)有三種：頻多址分（FDMA），時多址分(TDMA)，碼分多址(WDMA)。25、電信網(wǎng)有兩大功能群：傳送功能群和控制功能群。26、光纖通信的目標(biāo)

13、是提高速率和增大容量。27、自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可分為兩大類，分別是通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)。五、簡答題(每題4分,共8分)1、激光器諧振腔內(nèi)激光振蕩是如何產(chǎn)生的？ （49頁）答：當(dāng)激光器光學(xué)諧振腔中的工作物質(zhì)在泵浦源的作用下變成增益物質(zhì)后有了放大作用。被放大的光在諧振腔的兩個互相平行的反射鏡面間來回反射，進(jìn)一步得到放大。但在這一過程中也要消耗一部分光能（腔內(nèi)損耗和反射鏡損耗）。當(dāng)放大足以抵消損耗時，激光器就形成激光振蕩密 封 線姓名班級學(xué)號2、畫出典型的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)接收端機(jī)的原理框圖?六、計算題(共12分)1、已知階躍折射率光纖中n1=1.52，n2=1.49。a光纖浸沒在水中(n0=1

14、.33)，求光從水中入射到光纖輸入端面的光纖最大接收角；b光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。（5分）解：a.見圖，由折射定律可得 n0sin=n1sin（1）n1sin(90°-)=n2sin（2）要使光波能在光纖中傳輸，右圖中的A點(diǎn)必須滿足全反射條件。因此，當(dāng)=90°時，式(2)變?yōu)閏os= (3)由式(1)和式(3)聯(lián)立可得sin= (4)將題中已知參量代入式(4)，得到sin=13.06°即光從水中入射到光纖輸入端面的光纖最大接收角為13.06°。b.光纖放置在空氣中，則n0=1NA=2、 若一個565Mbit/s單模光纜傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：光纖通信系統(tǒng)光纖損耗為0.4dB/km，光纖接頭損耗為0.1dB/km，光源的入纖功率為-2.5dbm，接收機(jī)靈敏度為-37dbm，線路碼型5B6B，傳輸速率為677990kbit/s,光源采用MLMLD，光源譜寬為2nm，光纖的色散系數(shù)為2.5ps/(km nm)，光通道功率參數(shù)取0.115。設(shè)計中取光功率代價為1db,光連接器衰減為1db，光纖富余度為0.1db/km,設(shè)備富余度為5.5db。試求：系統(tǒng)的最大中繼距離。（7分）解：衰減的影響