《光纖通信》課程試題

PAGEPAGE5中南大學(xué)考試試卷200--200學(xué)年學(xué)期時間100分鐘光纖通信課程48學(xué)時3學(xué)分考試形式：半開卷專業(yè)年級：通信工程級總分100分，占總評成績70%班級：學(xué)號：姓名：總分：一、填空題（本題32分，每空1分） 得分：如果光纖的歸一化頻率小于（），這時光纖只能傳輸一個路徑的光線，因而這種光纖稱為（）光纖。光的傳播有三大性質(zhì)，分別是（）、（）和（）。在空間長度為L的均勻光纖中，走得最快的射線與走得最慢的射線在時間上的差別稱為（ ）。為了減少這種差別，人們研究采用了（ ）。多模光纖中的偏射光線的數(shù)值孔徑（）于子午光線的NA，因而它更（ ）耦合進(jìn)光纖。光纖的結(jié)構(gòu)由（）、（）和（）三部分組成。當(dāng)光纖屬于n1接近于n2的弱導(dǎo)光纖時，其全反射輸入角接近于（）度。光波在光纖中的衰減的總趨勢是：波長長則衰減（ ），在近紅外波段中存在著某些傳輸衰減比較小的區(qū)域，其中用的最多的二個通信窗口是：（ ）nm、（ ）nm，其中（ ）nm只能傳輸單模信號。激光振蕩器由（ ）、（ ）、（ ）組成。已知二線，，，，，，則應(yīng)選擇的交叉方式為（）。光纖的色散包括（ ）色散、（）色散和（ ）色散三種。在單模光纖中只有（ ）傳輸，因此不存在（ ）色散，這時（ ）色散就比較嚴(yán)重。光與物質(zhì)的作用有三種形式，它們分別是（ ）、（ ）和（ ）。所謂波分復(fù)用，是在一根光纖中同時單向傳輸幾個不同（ ）的光波信號。波分復(fù)用系統(tǒng)中用（ ）實(shí)現(xiàn)分波與合波的作用。二、選擇題（單選題，本題10分，每空2分） 得分：目前在WDM系統(tǒng)中已經(jīng)投入實(shí)用的光纖放大器是放大器；A摻雜光纖； B光纖喇曼； C光纖參量； D半導(dǎo)體目前人們家中電視機(jī)連接到有線網(wǎng)的傳輸線用的是；A架空明線； B同軸電纜； C對稱電纜； D光纖光纖中窗口既能傳輸多模信號也能傳輸單模信號；A850nm； B1550nm； C2100nm； D1310nm按照5B6B的定義規(guī)則，下面第組代碼適合表示一位5B代碼。A101010、101010； B101010、010101；C111000、000111； D111100、110000ITU-T推薦的SDH同步數(shù)字體系中，其STM-4的傳輸速率是。A1.554Mb/s； B155.520Mb/s； C622.080Mb/s； D2.048Mb/s三、簡答題：（本題共20分，如果做多了，則按前5題計(jì)分） 得分：（3分）為什么光纖中纖芯折射率必須大于包層折射率？（4分）什么是“模式變換”？（5分）解釋下列英語縮寫的中文含義：SIF、ATM、FTTH、TE、O-TIME。（5分）SDH網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)溆心膸追N類型？（3分）能夠增加光纖通信傳輸距離的新技術(shù)有哪些？（至少寫出3個）（3分）光交換主要有哪三種方式？（5分）波分復(fù)用（WDM）及其分類、分類原則是什么？（4分）減少架空明線串音的方法是什么？采用該方法時要注意什么問題？四、分析計(jì)算題（本題共38分） 得分：（12分）一階躍光纖，折射率n1=1.52，n2=1.49，求：⑴相對折射率差；⑵光纖浸在水中（n0=1.33），求光從水中入射到光纖輸入端面的最大接收角；⑶若將光纖的包層和涂敷層去掉，放在空氣中，求相對折射率差和數(shù)值孔徑NA。（4分）一光纖，n1=1.48，n2=1.478，當(dāng)工作波長為1320nm時，求單模傳輸時的纖芯半徑。（12分）電路如下圖所示，試：⑴分析該電路的工作原理；⑵說明當(dāng)時，應(yīng)如何調(diào)整；⑶試分析是正的還是負(fù)的溫度系數(shù)。（10分）下圖為二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)，簡述的它工作原理（設(shè)B、E間通信及可能出現(xiàn)在C、D段斷纖）?！豆饫w通信》試題答案一、填空題（本題32分，每空1分）⒈2.405，單模； ⒉直線，反射，折射；⒊（最大）時延差，漸變型（多模）光纖；⒋大，容易； ⒌纖芯，包層，涂敷層； ⒍90或0；⒎小，1310nm，1550nm，1550nm； ⒏工作（激光）物質(zhì)，泵浦源，（光學(xué)）諧振腔；⒐×·×； ⒑模式，材料，波導(dǎo)，單模，模式，材料；⒒受激吸收，自發(fā)輻射，受激輻射； ⒓波長，合波（復(fù)用）器；二、選擇題：（本題共10分，每空2分）⒔A； ⒕ B； ⒖D； ⒗A； ⒘C 三、簡答題：（本題學(xué)生只做20分）（3分）只有這樣才能保證在一定的條件下光的傳輸實(shí)現(xiàn)全反射。（4分）光在一條理想的筆直的光纖內(nèi)傳輸時，某一傳輸模的光線，其入射角是始終不變的。當(dāng)光纖彎曲或出現(xiàn)凹凸不平時，入射角，其相應(yīng)的模式會發(fā)生變化。這個過程稱為模式變換。（5分）SIF：突變型多模光纖；ATM：異步傳輸模式；FTTH：光纖到戶；TE：橫電模；O-TIME光時代（計(jì)劃）。（5分）線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)孔形。（3分）光纖放大器、光孤子技術(shù)、相關(guān)光通信、低損耗光纖等（3分）空分光交換、時分光交換和波分光交換（5分）在一根光纖中同時傳輸多個光源產(chǎn)生的不同波長的光載波信號，它分為稀疏（粗）波分復(fù)用（CWDM），；密集波分復(fù)用（DWDM），光頻分復(fù)用（OFDM）；分類原則是“信道間隔的大小”。（4分）采用“交叉”的辦法來減少串音，使用時要注意的是二個交叉點(diǎn)的間隔應(yīng)小于信號產(chǎn)生的附加相移小于90度。四、計(jì)算題：（本題共29分）⑴（3分）⑵，（5分）⑶，，（4分）（4分）。⑴（5分）這是半導(dǎo)體激光器LD的自動溫度控制電路，其中、、和構(gòu)成一個電橋，當(dāng)LD工作（溫度）正常時，電橋，有，三極管截止，TEC不工作，否則，溫度過高，，TEC工作，使LD降溫；⑵（4分）在LD溫度正常時，調(diào)整使，若，有，那么應(yīng)減??；⑶（3分）應(yīng)為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。（3分）時分復(fù)用方式，環(huán)路正常時，B→E的信號上半時隙S1走（外環(huán)）B→C→D→E，下半時隙P2空閑，E→B的信號下半時隙S2走（內(nèi)環(huán)）E→D→C→B，上半時隙P1空閑；