光纤通信原理试题__参考答案.doc

时间：2020-11-23 15:14:00 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 ， 均 采 用 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 ， 均 采 用 “ 双 管 、 单 管 、 双 管 双 管 、 单 管 、 双 管 ” 的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　th e o il le v e l to th e n o rm a l o il le v e l. (2 ) fo r th e se co n d a ry p re v e n tio n o f th e le a k a g e o f co o lin g w a te r p ip e fittin g s, v a lv e p a rts b e fo re in sta lla tio n to ch e ck ... 4 .2 m e a su re s to e lim in a te q u a lity d e fe cts o f ca b le s ca b le la y in g in fro n t o f th e ca b le co n stru ctio n , d e sig n , su p e rv isio n a n d co n stru ctio n u n its to d e liv e r th e d e sig n , a n d d ra w in g th e th ird . C o m b in e d th e e n g in e e rin g fie ld to fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 光纤通信原理试题＿1

　参考答案 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）

　在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

　1.

　光纤通信指的是（ B

　）

　A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式； C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式； D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

　2.已知某 Si-PIN 光电二极管的响应度 R 0 ＝0.5 A/W，一个光子的能量为 2.24×10－ 19

　J，电子电荷量为 1.6×10 － 19 C，则该光电二极管的量子效率为（

　 ）

　A.40％

　B.50％

　C.60％ D.70 ％

　 R 0 =e

　/hf 3.STM-4 一帧中总的列数为（

　 ）

　A.261

　 B.270

　 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中，要形成导波就要求平面波的入射角θ1 满足（

　 ）

　A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0°C.θ1<θc13<θc12

　D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为（

　 ）

　A.ps/km B.ps/nm

　 C.ps/nm.km? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（

　 ）

　A.20 dB

　 B.30 dB

　 C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会（

　 ）

　A.逐渐减少 B.保持不变 C. 逐渐增大

　D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为（

　 ）

　A.LP00 值为 0

　 B.LP01

　 C.LP11 为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中，导波的截止条件为（

　 ）

　A. λ0 ≥λC B.λ0<λC

　C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时，其主要作用是（

　 ）

　A. 使光信号放大并再生 ? B.使光信号再生

　C.使光信号放大 D.使光信号的噪声降低 二、填空题（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）

　请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

　1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量，可将光（电磁波）的传播形式分为三类：一为_TEM_波；二为 TE 波；三为 TM 波。

　2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_ 折射率相同_的薄膜波导。

　3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为 ________。qLcn 2 

　 4.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_ 自聚焦_现象。

　5.利用_ 光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。

　6.在 PIN 光电二极管中，P 型材料和 N 型材料之间加一层轻掺杂的 N 型材料，称为 本征层（I ）层。

　7. 光源的作用是将

　电信号电流变换为光信号功率

　；光检测器的作用是将

　光信号功

　 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 ， 均 采 用 ， 均 采 用 “ 双 管 、 单 管 、 双 管 双 管 、 单 管 、 双 管 ” 的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　th e o il le v e l to th e n o rm a l o il le v e l. (2 ) fo r th e se co n d a ry p re v e n tio n o f th e le a k a g e o f co o lin g w a te r p ip e fittin g s, v a lv e p a rts b e fo re in sta lla tio n to ch e ck ... 4 .2 m e a su re s to e lim in a te q u a lity d e fe cts o f ca b le s ca b le la y in g in fro n t o f th e ca b le co n stru ctio n , d e sig n , su p e rv isio n a n d co n stru ctio n u n its to d e liv e r th e d e sig n , a n d d ra w in g th e th ird . C o m b in e d th e e n g in e e rin g fie ld to fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 2 转换为电信号电流

　 。

　8.光发射机的消光比为_E XT =_。

　9.光纤通信系统中的监控信号除可借助光缆中的 金属导线传输外，还可利用 光纤来传输。

　10.在薄膜波导中，导波的特征方程是__2k 1x d-2  12 -2  13 =2m π_。

　11.EDFA 在光纤通信系统中的主要应用形式有：

　作前置放大器、作发射机的_ 功率放大器_和 作光中继器。

　12.EDFA 的工作波长范围是__1.53~1 。56um。

　13.光缆主要由 缆芯、 加强元件_和 外护层等几部分组成。

　14.形成光纤损耗的原因很多，归结起来主要包括两大类：_ 吸收损耗_和 散射损耗。

　15.LD 适用于 长距离、 大容量_的光纤传输系统。

　16.在保证达到系统误码率指标条件下，测得接收机的最低输入光功率为 0.1μW，则该接收机的接收灵敏度为____-40 ？_dBm。

　17.对光隔离器的主要要求是：

　插入损耗低和_ 隔离性好_。

　18.

　目前光纤通信所用光波的光波波长范围为:

　 0.8～1.8μm

　,属于电磁波谱中的

　近红外区

　。

　19. EDFA 作前置放大器使用时，要求其有_ 高增益_和 低噪声的特性。

　 三、名词解释题（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分）

　31.弱导波光纤

　纤芯折射率 N1 稍大于包层折射率 N2 的光纤。

　32.受激吸收

　物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过程叫做受激吸收。

　 33.APD 的雪崩倍增因子

　 G=I M /I P

　I M 有雪崩倍增时光电流的平均值。I P 无雪崩倍增时光电流的平均值。G 再 再 40~100 之间。

　34.误码率

　 BER=

　35.

　光纤的典型结构是 多层同轴圆柱体，它由纤芯、包层和涂覆 层三部分组成。

　。

　四、简答题（本大题共 5 小题，每小题 7 分，37 小题 8 分，共 35 分）

　1.分别画出半导体发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的典型输出特性曲线，并在 LD 的曲线上标出阈值电流点及荧光区和激光区的范围。

　2.阶跃型光纤中，导波特性参数 U、W 的名称和计算公式分别是什么？ 答 答 导波的径向归一化相位常数 U, 导波的径向归一化衰减常数 W;U=

　k 0 2 n 1 2 -

　2

　 W= 2 -

　3.光纤通信系统对光发射机有哪些要求？

　 答：1) 有合适的输出光功率

　 一般在 0.01 没 没 w~5mw; 2) 有较好的消光比 E XT

　<=10% ；3) 调制特性好 4.什么是半导体材料的光电效应？ 当光照射到半导体的 P-N 结上时若光子能量足够大，则半导体材料中价带的电子吸收光子的能量，从价带越过禁带到达导带，在导带中出现光子，在价带中出现光空穴，即产生光生载流子，这种现象称为半导体材料的光电效应。

　 5.在光纤通信系统设计中，主要涉及哪些系统部件的选择？ 答：1 ）工作波长的选择

　 2 ）光源的选择

　3 ）光电检测器的选择

　 4 ）光导纤维的选择。

　五、计算题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）

　1.已知阶跃型光纤的 n1＝1.51，n2＝1.48，光纤长度为 L＝10 km。

　求：（1）光线在纤芯和包层分界面上产生全反射时入射角θ1 变化的范围； （2）光线在光纤端面上的最大入射角Φmax；

　 （3）该光纤的最大时延差 。

　解：（1 ）（自己做的）sinθ θ c =n2/n1

　 所以临界角θ c =arcsinn2/n1=78.56。

　。

　由题意知 当

　 θ θ c

　< θ1<90。

　。

　 可以产生全反射。

　（ （2 ）因为 sinΦmax=n 1 *

　 o fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 3 (3) 1 *sinθ θ c =Ln 1 2 /cn 2

　最小时延 =L/V 1 =Ln 1 /c

　Ln 1 2 /cn 2 -- Ln 1 /c =(Ln 1 2 -Ln 1 n 2 )/cn 2 2.已知某光纤通信系统的光发射机输出光功率为 0 .5 mW，光纤传输损耗为 0.35 dB/km，全程光纤平均接头损耗为 0.1 dB/km，系统富裕度为 6 dB。若要求系统的中继传输距离达 60 km，则选择的光接收机的灵敏度至少应为多少？ 解：P T =P min +La+Lai+M

　且 且 P T =10lg0.5*10 -3 /10 -3

　以 所以 P MIN = P T - La-Lai-M= 一、问答题(20 分)

　1. 你如何理解有线通信和无线通信? 两者区别?

　 2. 有线通信包含那些通信系统?

　 3. 最基本的光传输系统由 ------------ , ------------ 和 ------------ 组成。

　4. 要将交流 220V 电源转换成稳定的-48V 直流电源输出，一般需经过 A.

　 B.

　 C.

　 D.

　 四个步骤。

　 5. 光缆的基本结构由

　 、

　 和

　组成。

　 6. 常用的光缆结构形式有

　 式光缆、

　式光缆、

　 式光缆和

　式光缆。

　7 . 电话网组成部分包 括

　、

　 和

　 。

　 8. 我国和欧洲采用的 PCM 非均匀量化方式实现方法为

　，共分（

　 ）个量化级。

　 9. 石英光纤的零色散波长在（1.31 ）um 左右，损耗最小点在（

　）um 左右。

　10. 光纤按传输模式可分为（

　 光纤）和（

　 光纤）

　 二、选择题 (40 分)

　1 、通信网的基本结构形式有五种，以下正确的说法是（

　 ）

　 A 、网型、星型、T 型、环型、总线型；

　 B 、网型、星型、线型、复合型、环型；

　 C 、网型、星型、复合型、环型、总线型；

　 D 、网型、环型、线型、复合型、树型。

　 2 、衡量数字通信系统传输质量的指标是（

　 ）

　 A 、误码率 B 、信 噪比 C 、噪声功率 D 、话音清晰度

　3 、FTTB 意思是光纤到

　 、FTTH 意思是光纤到

　 ,EPON 意思

　 20

　是 是

　。

　4 、光纤通信指的是：

　A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式； C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式； D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

　5 、下面说法正确的是：

　A 光纤是透明玻璃拉制成细长圆柱形的线； B 光纤是传光的纤维波导或光导纤 维的简称； C 光纤是透明塑料拉制成细长圆柱形的线； D 光纤是由高纯度石英玻璃制成细长圆柱形的线。

　6 、下面说法正确的是：

　A 光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信；B 光纤通信不能用于数字通信，只能用于模拟通信； C 光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通信；D 光纤通信不能用于数字通信，也不能用于模拟通信。

　7 、下面说法正确的是：

　 A 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须等于纤芯的折射率；B 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率；C 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必 须小于纤芯的折射率；D 为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂覆层的折射率。

　8 下面说法正确的是：

　A 光纤的损耗决定光纤通信系统的通信容量； B 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输距离； C 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输速率； D 光纤的损耗决定光纤通信系统的传输模式。

　9 、下面说法正确的是：

　A 光纤的色散决定光纤通信系统的通信容量；B 光纤的色散决定光纤通信系统的传输距离；C 光纤的色散决定光纤通信系统的传输速率； D 光纤的色散决定光纤通信系统的

　 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 ， 均 采 用 ， 均 采 用 “ 双 管 、 单 管 、 双 管 双 管 、 单 管 、 双 管 ” 的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　th e o il le v e l to th e n o rm a l o il le v e l. (2 ) fo r th e se co n d a ry p re v e n tio n o f th e le a k a g e o f co o lin g w a te r p ip e fittin g s, v a lv e p a rts b e fo re in sta lla tio n to ch e ck ... 4 .2 m e a su re s to e lim in a te q u a lity d e fe cts o f ca b le s ca b le la y in g in fro n t o f th e ca b le co n stru ctio n , d e sig n , su p e rv isio n a n d co n stru ctio n u n its to d e liv e r th e d e sig n , a n d d ra w in g th e th ird . C o m b in e d th e e n g in e e rin g fie ld to fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 4 传输模式。

　10 、为了使光纤能在各种敷设条件 和各种环境中使用：

　A 必须把光纤进行一次涂覆和二次涂覆处理； B 必须把光纤与其他元件组合起来构成光缆； C 必须把多根光纤放入同一根塑料管中； D 必须把多根光纤绞合在一起。

　11、 、光纤的连接分为：

　A 固定连接和永久性连接； B 固定连接和熔连接； C 固定连接和活动连接； D 粘连接和熔连接。

　12 、光合波器是：

　A 将多个光波信号合成一个光波信号在一根光纤中传输；B 将多路光信号合并成一路光信号在光纤中传输；C 将同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输； D将不同波长的多个光信号合并在 一起耦合到一根光纤中传输。

　13 、光纤通信系统中常用的光源主要有：

　A 光检测器、光放大器、激光器；B 半导体激光器 LD 、半导体发光二极管 LED 、半导体分布反馈激光器 DFB ；C

　PIN 光电二极管、激光、荧光； D 半导体激光器、光检测器、发光二极管。

　14 、光纤通信系统中常用的光检测器主要有：

　A 激光器、发光二极管； B 分布反馈激光器、PIN 光电二极管； C 半导体 PIN 光电二极管、APD 雪崩光电二极管； D

　PIN 光电二极管、半导体激光器 LD 。

　15 、掺铒光纤是一种向常规传输光纤的石英玻璃基质 中掺入微量铒元素的特种光纤。掺入铒元素的目的，是促成被动的传输光纤转变为具有光放大能力的主动光纤。光放大的特性主要

　21

　由 由:

　 A 起主介质作用的石英光纤决定； B 掺铒元素决定； C 泵浦光源决定； D 入射光的工作波长决定。

　16 、下面说法正确的是：

　A 光发射机是发射光功率的设备； B 光发射机是发射光波信号的设备； C 光发射机是实现光/ 电转换的光端机； D 光发射机是实现电/ 光转换的光端机。

　17 、下面说法正确的是：

　 A 光接收机是实现电/ 光转换的光端机；B 光接收机是接 收光信号的设备；C 光接收机是实现光/ 电转换的光端机；D 光接收机是接收光功率的设备。

　18 、发射机发射的光波波长应位于：

　A 光纤的 0.40 μm ～1.80 μm ； 波段； B ， 光纤的最低损耗窗口，1.55 μm； ； C 光纤的零色散波长 1.31 μm； ； D 光纤的三个低损耗窗口，即 0.85 μm、 、1.31 μm 和 和 1.55 μm 。

　波段。

　 19、 、光接收机的主要质量指标是灵敏度，影响灵敏度的主要因素是：

　 A 光接收机接收光信号的强弱； B 光接收机的放大器的倍数； C 光接收机的噪声； D 光信号的噪声。

　20 、光纤通 信系统由以下哪几个部分组成？

　A 光发信机、光收信机、光纤或光缆； B 光发信机、光收信机、光纤或光缆、中继器、光纤连接器和耦合器等无源器件； C 光发信机、光收信机、光纤连接器和耦合器等无源器件； D 光纤或光缆、中继器、光纤连接器和耦合器等无源器件。

　三 三 (20 分) 画出光纤通信系统构成的框图，分析说明各部分的作用。

　 四、(20 分) 谈谈你对学习有线通信的体会和收获? 有人说随着 3G,4G,5G 的到来, 无线通信将取代有线通信 信, 你的想法是什么? 为什么? 另外, 对下面要讲的无线通信( 移动通信) 你有什 么想法和建议?

　《光纤通信系统》模拟试题参考答案 一、填空题(20 分)

　----1 、目前光纤通信所用光波的光波波长范围为:0.8 ～1.8 μm , 属于电磁波谱中的近 红外区。

　----2 、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。

　----3 、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长：0.85 μm ，1.31 μm ，1.55 μm ；

　 最低损耗窗口的中心波长是在：

　1.55 μm 。

　----4 、光纤的色散分为 材料色散波导色散和模式色散。

　5 、光源的作用是将电信号电流变换为 光信号功率；光检测器的作用是将光信号功率 转换为电信号电流。

　二、单项选择题(15 分) 1 光纤指的是：[ B]

　A 石英玻璃材料

　 B 光导纤维的简称

　C 二氧化硅材料

　D 聚乙烯材料 2 光纤通信指的是：[ B]

　 o fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 5 A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；

　22

　C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式； D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

　3 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ C] A 光功率无法传输；B 光功率的菲涅耳反射；

　C 光功率的散射损耗；D 光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。

　4 在激光器中，光的放大是通过：[ D]

　A 光学谐振腔来实现；B 泵浦光源来实现；C 外加直流来实现；D 粒子数反转分布的激活物质来实现。

　 5 掺铒光纤的激光特性 ：[A] A 主要由掺铒元素决定；B 主要由起主介质作用的石英光纤决定；C 主要由泵浦光源决定； D 主要由入射光的工作波长决定。

　三、（15 分）简述光纤的导光传输原理。

　 - 简答：由于光纤纤芯的折射率大于 包层的折射率，因此进入纤芯的光线将会不断在芯包界面间

　 产生全反射，从而使光波向前传播， 这就是光纤的导光原理。

　四、(15 分) 简答下列问题：

　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？ ----2 、分别说明 G.652 、G.653 光纤的性能及应用。

　-1 、简答：

　---- 由于光纤中所传信号的不同频率成分， 或信号能量的各种模式成分， 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。

　光 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。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 频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。

　2 、简答：

　--- G.652 称为非色散位移单模光纤， 也称为常规单模光纤， 其性能特点是：(1) 在

　1310nm 波长处的色散为零。(2) 在波长为 1550nm 附近衰减系数最小，约为 0.22dB/km ，但 在 在 1550nm 附近其具有最大色散系数，为 17ps/(nm• •km) 。(3) 这种光纤工作波长即可选在 1310nm 波长区域，又可选在 1550nm 波 波在 长区域，它的最佳工作波长在 1310nm 区域。

　G.652 光纤是当前使用最为广泛的光纤。

　G.653 称为色散位移单模光纤。色散位移光纤是通过改变光纤的结构参数、折射率

　从 分布形状，力求加大波导色散，从而将零色散点从 1310nm 位移到 1550nm ，实现 1550nm 处

　在 最低衰减和零色散波长一致。这种光纤工作波长在 1550nm 区域。它非常适合于长距离单 信道光纤通信系统。

　五、（15 分）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？ -

　 - 简答：

　掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦 光源、光耦合器及光隔离器等构成。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。泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤；光隔离器作用是只允 允 许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性。

　23

　六、(20 分) 画出光纤通信系统构成的框图，分析说明各部分的作用。

　光纤通信系统构成的框图

　- 简答：--

　 --- （1 ）光发信机：

　- 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是 将来自于电端机的电信号对光源 发出的光波进行调制， 成为已调光波，然后再将已调 的光

　 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 主 蒸 汽 及 高 、 低 温 再 热 蒸 汽 系 统 采 用 单 元 制 系 统 ， 均 采 用 ， 均 采 用 “ 双 管 、 单 管 、 双 管 双 管 、 单 管 、 双 管 ” 的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　的 布 置 方 式 。

　主 蒸 汽 管 道 和 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 分 别 从 过 热 器 和 再 热 器 的 出 口 联 箱 的 两 侧 引 出 ， 然 后 汇 成 一 根 母 管 ， 到 汽 轮 机 前 再 分 成 两 根 支 管 分 别 接 入 高 压 缸 和 中 压 缸 左 右 侧 主 汽 关 断 阀 和 再 热 关 断 阀 。

　th e o il le v e l to th e n o rm a l o il le v e l. (2 ) fo r th e se co n d a ry p re v e n tio n o f th e le a k a g e o f co o lin g w a te r p ip e fittin g s, v a lv e p a rts b e fo re in sta lla tio n to ch e ck ... 4 .2 m e a su re s to e lim in a te q u a lity d e fe cts o f ca b le s ca b le la y in g in fro n t o f th e ca b le co n stru ctio n , d e sig n , su p e rv isio n a n d co n stru ctio n u n its to d e liv e r th e d e sig n , a n d d ra w in g th e th ird . C o m b in e d th e e n g in e e rin g fie ld to fin d fa u lt, a d d in g o m itte d ite m s. B e ca u se th e u n it u se d co m p u te r D C S co n tro l a n d a d d s a g re a t d e a l o f co n tro l a n d sig n a l ca b le s. S o y o u sh o u ld ca re fu lly re v ie w , ch e ck s fo r m issin g p h y sica l ca b le , re a d y fo r co n stru ctio n a n d to v e rify ca b le le n g th , sp e cifica tio n s, fa m ilia r w ith th e ca b le ch a n n e l a n d th e d e v ice lo ca tio n a n d b ra ck e t ca b le b ra ck e t o n th e se ctio n n u m b e r. A t th e tim e o f p re p a ra tio n o f th e in v e n to ry o f ca b le , first o f a ll, th e p ro fe ssio n a l ca re fu lly stu d y e le ctrica l sch e m a tics, in a cco rd a n ce w ith th e p rin cip le o f a cco u n tin g th e ca b le p a th ca b le v o lu m e , th e n u m b e r o f co re s u se d , to ta l v o lu m e a n d d e sig n in v e n to ry ch e ck ca b le to ca b le w ith a n d w ith o u t o m issio n , la y in g o f th e ca b le in o rd e r to e n su re th e p ro ce ss d o e s n o t p u t a ca b le o n e ca b le . F in a lly , a t th e tim e o f in v e n to ry , p re p a re d to ta k e th e sa m e p a th th e ca b le s to g e th e r. In v e n to ry p re p a ra tio n is co m p le te d , la te r in e a ch e n clo su re a ffix e d o n b o th sid e s o f e a ch sid e o f th e ca b le y o u w a n t to la y a ccu ra te ly v e rify ca b le le n g th s a n d se t a sid e . B rid g e sh o u ld b e co m b in e d , co rre ctin g e rro rs, a v o id stra ig h t, n o ca b le b rid g e sca ffo ld in g u se d in th e co n stru ctio n , n o t a llo w e d to u se e le ctricity (fire ) cu ttin g , fix ca b le tra y , ca b le tra y is n o t a llo w e d a s a w e ld in g g ro u n d co n n e ctio n o r ca b le tra y ca n n o t b e u se d fo r o th e r p ro ce sse s 6 信号耦合到光纤或光缆去传输。

　（2 ）

　光收信机：

　---- 光收信机是实现光/ 电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将 光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号， 然后再将这微弱的电信号经 放 放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端机去。

　（3 ）

　光纤或光缆：

　---- 光纤或光缆构成光的传输通路。

　其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤 或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。

　（4 ）中继器：

　---- 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。

　它的作用有两个：一个是补偿光 信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行整形。

　-- （5 ）光纤连接器、耦合器等无源器件：

　 如 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如 1Km) 。

　因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。

　于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，

　对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的