光纖通信期末考試題

一、填空題（每空1分，共30分）在光纖通信中，中繼距離受光纖損耗和色散的制約。色散的常用單位是Ds/（nm.km）2光纖的中文名稱是標(biāo)準(zhǔn)單摸 ，它的0色散點(diǎn)在微米附近。光子的能量與其頻率的關(guān)系為：EP=hf。原子中電子因受激輻射發(fā)生光躍遷時，這時感應(yīng)光子與發(fā)射光子是一模一樣的，是指發(fā)射光子和感應(yīng)光子不僅頻率 相同、相位相同，而且偏振和傳輸方向都相同。光衰減器按其衰減量的變化方式不同分 固定衰減器和可變衰減器兩種。光纖通信的光中繼器主要是補(bǔ)償衰減的光信號和對畸變失真信號進(jìn)行整形等，它的類型主要有光電型光中繼器和全光型光中繼器。光電檢測器的噪聲主要包括暗電流噪聲 、量子噪聲 、熱噪聲和放大器噪聲等。受激輻射自發(fā)輻射（12） （13）WDM中通常在業(yè)務(wù)信息傳輸帶外選用一特定波長作為監(jiān)控波長，優(yōu)先選用的波長為um。SDH中，當(dāng)具有一定頻差的輸入信息裝入C—4時要經(jīng)過碼速調(diào)整，利用其中的調(diào)整控制比特來控制相應(yīng)的 調(diào)整機(jī)會比特 比特是作為信息比特，還是填充比特。半導(dǎo)體激光器工作時溫度會升高，這時會導(dǎo)致閾值電流 升高，輸出光功率會降低。WDM系統(tǒng)可以分為集成式系統(tǒng)和 開放式系統(tǒng) 兩大類，其中開放式系統(tǒng)要求終端具有 標(biāo)準(zhǔn)的光波長 和滿足長距離傳輸?shù)墓庠?。對于SDH的復(fù)用映射單元中的容器，我國采用了三種分別是：C—12、C3和C—4 。數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的兩種傳輸體制為 PDH禾口SDH。二、選擇題2、在激光器中，光的放大是通過（A）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的激活物質(zhì)來實現(xiàn)的 B.光學(xué)諧振腔來實現(xiàn)的C.泵浦光源來實現(xiàn)的 D.外加直流來實現(xiàn)的3、STM-64信號的碼速率為（D）A．155.520Mb/s B．622.080Mb/sC．C．2488.320Mb/sD．9953.280Mb/s4、以下哪個是摻鉺光纖放大器的功率源（ C）5、數(shù)字光接收機(jī)的靈敏度Pr=100微瓦，則為（A）dBm。A．-10 B．10 C．-20D．-30TOC\o"1-5"\h\zBCBCC6、為了使雪崩光電二極管能正常工作，需在其兩端加上（ B）8、光纜的規(guī)格代號中用兩位數(shù)字來表示光纖的損耗常數(shù)，比如02表示光纖的損耗系數(shù)不大于（ B）A.2dB/KmB.dB/KmC.20dB/Km D.無具體含義9、光纜的規(guī)格代號中用一位數(shù)字來表示光纖的適用波長，比如3表示的波長是（ C）A.pm B.pmC.pm D.pm10、PIN光電二極管，因無雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子為（C）。A.G>1B.G<1 C.G=1 D.G=0BBDDD11、光接收機(jī)中將升余弦頻譜脈沖信號恢復(fù)為“0”和“1”碼信號的模塊為（B）。A.均衡器B.判決器和時鐘恢復(fù)電路C.放大器D.光電檢測器12、EDFA中將光信號和泵浦光混合起來送入摻鉺光纖中的器件是（B）13、STM-1的幀結(jié)構(gòu)中，AU指針區(qū)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、摻鉺光纖放大器的工作波長所處范圍是（D）A.0.85^m?0.87gm B.1.31^m?1.35gmC.1.45gm?1.55gm D.1.53gm?1.56gm15、光纜的規(guī)格代號中用字母來表示附加導(dǎo)線的材料，如銅導(dǎo)線則附加字母是（D）A.Cu B.LC.TD.沒有字母16、光時域反射儀（OTDR）是利用光在光纖中傳輸時的瑞利散射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密儀表，它不可以用作（ D ）的測量。A.光纖的長度 B.光纖的傳輸衰減 C.故障定位 D.光纖的色散系數(shù)17、下列哪一個不是SDH網(wǎng)的特點(diǎn)（D）18、光隔離器的作用是（B）19、注入光纖的光功率為10mW,經(jīng)過10Km的傳輸過后輸出的光功率為1mW,則這段光纖的損耗系數(shù)為（B）A．B．1dB/KmC．10dB/Km D．100dB/Km20、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中不能傳輸HDB3碼的原因是（A）“1”或長連“0”三、簡答題(共20分，每題5分)1、按照纖芯剖面折射率分布不同，光纖可分為哪兩種形式？解釋其含義。階躍折射率光纖和漸變型多模光纖。階躍折射率光纖中，纖芯和包層折射率;沿光纖半徑方向分布都是均勻的，而在纖芯和包層的交界面上，折射率呈階梯形I突變。漸變型多模光纖中，纖芯的折射率不是均勻常數(shù)，而是隨纖芯半徑方向坐I標(biāo)增加而逐漸減少，一直變到等于包層折射率的值。 !?2、實現(xiàn)光源調(diào)制的方法有哪些，請具體說明。 ；I直接調(diào)制和間接調(diào)制。直接調(diào)制又叫內(nèi)調(diào)制，就是將電信號直接加在光源；上，使其輸出的光載波信號的強(qiáng)度隨調(diào)制信號的變化而變化，即直接調(diào)制半導(dǎo)體?激光器的注入電流，是光纖通信中最常用的通信方式。間接調(diào)制又叫外調(diào)制，就；是不直接調(diào)制光源，而是在光源輸出的通路上，利用某些晶體的電光、聲光和磁工光效應(yīng)等特性，加外調(diào)制器來對光波進(jìn)行調(diào)制。 密TOC\o"1-5"\h\z3、WDM系統(tǒng)的應(yīng)用代碼一般采用方式為：nWx-y.z，請解釋代碼8L8-16.3中每?一項的具體含義。 ；這是有線路放大器的WDM系統(tǒng)應(yīng)用代碼，其中8表示的是8路波長信號復(fù)用；?L表示是長距離通信目標(biāo)距離達(dá)80Km；第二個8表示整個系統(tǒng)允許的最大區(qū)段數(shù)；是8；16表示的是一路信道速率為STM—16的速率等級；3表示系統(tǒng)采用的光纖封是色散位移光纖G.653。 ;4、.光接收機(jī)中主放大器的主要作用是什么？ II主放大器一般是多級放大器，它的功能主要是提供足夠高的增益，把來自前1置放大器的輸出信號放大到判決電路所需的電平，并通過它實現(xiàn)自動增益控制；(AGC),以使輸入光信號在一定的范圍內(nèi)變化時，輸出電信號應(yīng)保持恒定輸I出。主放大器和AGC決定著光接收機(jī)的動態(tài)范圍。 '線四、計算題（共10分，每題10分）已知階躍折射率光纖中\(zhòng)=1.52,n2=1.49o（開方、反三角函數(shù)計算困難時，必需列出最后的表達(dá)式。）1、光纖浸沒在水中（％=1.33）,求光從水中入射到光纖輸入端面的光纖最大接收角；2、光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。四、1、根據(jù)全反射條件，可最大入射角滿足以下關(guān)系:n2—02sina='nin2 其中n0為光纖外圍介質(zhì)的折射率n 001522—1.492sma= °0.2261.33.213.06°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°。2、光纖放置在空氣中，則n0=1n2—n2 <1.522—1.492這時數(shù)值孔徑NA=二 口= ?0.30n 102017-2018第二學(xué)期光通信復(fù)習(xí)題說明：考試選題比例為2:1；題目順序按章節(jié)排列答案請參考課本；考試題型為選擇題、簡答題和計算題。1、光通信有哪些特點(diǎn)？2、簡述光纖通信系統(tǒng)的主要組成部分。3、為什么使用石英光纖的通信系統(tǒng)中，工作波長只能選擇850nm、1310nm、1550nm三種？4、在一個光纖通信系統(tǒng)中，光源波長為1550nm，光波經(jīng)過5Km長的光纖線路傳輸后，其光功率下降了25%，則該光纖的損耗系數(shù)。為多少？5、何謂模式截止？光纖單模傳輸?shù)臈l件是什么？單模光纖中傳輸?shù)氖鞘裁茨Ｊ?？其截止波長為多大？階躍折射率光纖中線性極化模LP11模對應(yīng)的是什么矢量模？6、已知光纖參數(shù)為：n1=1.45,4=0.01,人以皿的光，估算光纖的模場直徑。（P19+P23）7、半導(dǎo)體激光器6口）有哪些特性？半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）有哪些特性？二者有哪些異同？8、已知半導(dǎo)體材料GaAs的Eg=1.43eV,InGaAsP的Eg=0.96eV,分別求由這兩種材料組成的半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長。（P44）9、某數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，在實際使用中發(fā)現(xiàn)LD的輸出光功率慢慢下降，試分析其原因并提出解決辦法。10、在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，線路碼型選取的基本原則是？采用字變化碼（mBnB碼）或插入碼（1^建碼）時，線路碼速將比原來的信息碼速提高多少？某數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，信息碼速為139.264Mbit/s，若采用5B6B碼其線路碼速為多少？若采用4B1H線路碼速又為多少？11、光纖通信系統(tǒng)對光檢測器有什么要求？比較PIN和APD各自的特點(diǎn)。12、何謂暗電流？暗電流是怎么產(chǎn)生的？暗電流的存在對信號的接收會產(chǎn)生什么影響？13、何謂“雪崩效應(yīng)”？APD的電流增益系數(shù)G與什么有關(guān)?14、何謂動態(tài)范圍？何謂接收機(jī)靈敏度？在保證誤碼率為10-9的條件下，測得接收機(jī)所需輸入光功率的范圍為：Pmax^W，Pmin=13.6nW，求該接收機(jī)的動態(tài)范圍值（參照該章節(jié)PPT）。15、光纖連接器應(yīng)用在什么地方？影響光纖連接器損耗的因素有哪些？16、怎么定義光纖耦合器的插入損耗、附加損耗、耦合比和串?dāng)_？17、簡述光環(huán)行器和光隔離器的工作原理，并比較它們的異同。18、電折射調(diào)制器和M-Z型調(diào)制器的工作原理是?19、什