光通信习题集(光源与光发射部分)
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光纤通信基础练习题库与参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、光通信是利用了光信号在光导纤维中传播的()原理A、反射B、折射C、全反射D、衍射正确答案:C2、通信管理类指标是指用以反映通信运行管理及()管理的情况,包括检修计划完成情况、机构和人员、科技等方面的统计指标。
A、网络B、专业C、业务D、设备正确答案:B3、以太网中,是根据()地址来区分不同的设备的A、IP地址B、MAC地址C、IPX地址D、LLC地址正确答案:B4、光纤连接器的插入损耗应小于或等于()。
A、0.1dBB、0.2dBC、0.3dBD、0.5dB正确答案:B5、工程管理部门(单位)应在通信设备启动接入系统()个月前将通信设备的配置资料、业务需求和通信通道开通设计方案报送调度部门通信专业A、三B、二C、一D、四正确答案:A6、验电时,应戴(),并有专人监护。
A、皮手套B、棉手套C、导电手套D、绝缘手套正确答案:D7、操作中发生疑问时,应()。
A、更改操作票后继续操作B、解除闭锁装置后继续操作C、继续操作D、立即停止操作正确答案:D8、数据加密的目的不包括()。
A、防止机密信息泄漏B、验证接收到的数据的完整性C、确定信息在传输过场中是否被窃听D、证实信息源的真实性正确答案:C9、通信资源管理系统目前设计置于()。
A、管理信息区B、安全生产I区C、安全生产II区D、安全生产III区正确答案:D10、运维单位接到资源回收通知后,应及时(),恢复通信资源的可使用状态,并将结果反馈至通信资源管理单位A、通知用户自行拆除通信网络至使用单位的链接即可B、拆除物理链接,保留逻辑链接,方便日后重新利用C、拆除通信网络内部的物理和逻辑连接D、拆除逻辑连接,保留物理连接,方便日后重新利用正确答案:C11、电力二次系统包括自动化、()、安全自动、继电保护。
A、调度B、方式D、输电正确答案:C12、电压等级为220kV的设备不停电时的安全距离是()。
光通信技术考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 光通信中,光信号的传输介质是()。
A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案:B2. 光纤通信中,多模光纤的中心折射率()。
A. 等于边缘折射率B. 大于边缘折射率C. 小于边缘折射率D. 与边缘折射率无关答案:B3. 在光通信系统中,光发射机的主要功能是()。
A. 接收光信号B. 发射电信号C. 将电信号转换为光信号D. 将光信号转换为电信号答案:C4. 光通信中,光放大器的作用是()。
A. 放大光信号B. 放大电信号C. 放大声音信号D. 放大微波信号答案:A5. 光通信系统中,光接收机的主要功能是()。
A. 发射光信号B. 接收光信号C. 将光信号转换为电信号D. 将电信号转换为光信号答案:C6. 光通信中,单模光纤的模式数量是()。
A. 一个B. 两个C. 多个D. 无模式答案:A7. 光通信中,波分复用(WDM)技术的主要优点是()。
A. 增加传输距离B. 提高传输速率C. 增加光纤数量D. 提高光纤的传输容量答案:D8. 光通信中,光时分复用(OTDM)技术的主要优点是()。
A. 增加传输距离B. 提高传输速率C. 增加光纤数量D. 提高光纤的传输容量答案:B9. 光通信中,光信号的调制方式不包括()。
A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调色答案:D10. 光通信中,光信号的解调方式不包括()。
A. 相干解调B. 直接解调C. 外差解调D. 调色解调答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 光通信系统中,以下哪些是光发射机的组成部分?()A. 光源B. 调制器C. 光纤D. 光放大器答案:A, B12. 光通信系统中,以下哪些是光接收机的组成部分?()A. 光探测器B. 光纤C. 解调器D. 光放大器答案:A, C13. 光通信中,以下哪些是光纤的类型?()A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:A, B, C, D14. 光通信中,以下哪些是光放大器的类型?()A. 掺铒光纤放大器(EDFA)B. 拉曼光纤放大器(RFA)C. 半导体光放大器(SOA)D. 光纤激光器答案:A, B, C15. 光通信中,以下哪些是光信号调制的方式?()A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调色答案:A, B, C三、判断题(每题2分,共20分)16. 光纤通信是一种利用光波作为载波的通信方式。
1、普朗克辐射定律黑体为理想的余弦辐射体,其光谱辐射出射度M e,s,λ(角标“s”表示黑体)由普朗克公式表示为:())1e (π252,s ,e -=kT hchc T M λλλ 式中,k 为波尔兹曼常数;h 为普朗克常数;T 为绝对温度;c 为真空中的光速。
上式表明,黑体表面向半球空间发射波长为λ的光谱,其辐射出射度M e,s,λ是黑体温度T 和波长λ的函数,这就是普朗克辐射定律。
2、斯忒藩-波尔兹曼定律将黑体的普朗克公式对波长λ求积分,得到黑体发射的总辐射出射度:⎰∞==04,s ,e s ,e d T M M σλλ 式中,σ是斯特藩-波尔兹曼常数,它由下式决定:4282345K Wm 1067.515π2---⨯==ch k σ 可见,M e, s 与T 的四次方成正比,这就是黑体辐射的斯忒藩-波尔兹曼定律。
3、维恩位移定律将黑体的普朗克公式对波长λ求微分后令其等于0,则可以得到峰值光谱辐射出射度所对应的波长λm 与绝对温度T 的关系为:)(2898m Tm μλ= 可见,峰值光谱辐出度对应的波长与绝对温度的乘积是常数。
当温度升高时,峰值光谱辐射出射度对应的波长向短波方向位移,这就是维恩位移定律。
将式λm 代入普朗克公式,得到黑体的峰值光谱辐出度:)(10309.1512155,s ,e ----⋅⋅⋅⨯=K m cm W T M m μλ以上三个定律统称为黑体辐射定律。
###########################################################1、在卫星上测得大气层外太阳光谱的最高峰值在0.465μm 处,若把太阳作为黑体,试计算太阳表面的温度及其峰值光谱辐射出射度M e,s,λm 。
【解】:2898m T λ=628980.46510-=⨯36.2310≈⨯(K )(4分)峰值光谱辐射出射度为:155,s ,e 10309.1-⨯=T M m λ5151.309623210-=⨯⨯41.2310≈⨯()512---⋅⋅⋅K m cm W μ2、在距离标准钨丝灯2m 远处放置一个照度计探头,已知探头的光敏面积为0.5 cm 2,若照度计测得的最大照度为100(lx)。
光纤通信试题(范文模版)第一篇:光纤通信试题(范文模版)光通信填空题(红字为答案)1.电信网络常用的拓扑形式有,。
2.香农(Shannon)公式为。
3.华裔科学家被称为光纤通信之父,在于他对石英玻璃导光特性的突破性研究。
有人把年称为光纤通信元年。
4.写出光的波长、频率、速度三者间的关系。
5.写出频率与周期的关系。
6.写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系:。
7.可见光在真空中的波长范围是:。
8.光在水中的折射率为。
10.光由光密媒质n1向光疏媒质n2传播时,全反射角为θIC=。
11.光子的能量与其频率的关系为EP =。
12.光子的波长(纳米)与其能量(电子伏特)的关系为:。
13.裸光纤通常包括3个部分,为:。
14.光纤包层的直径为。
15.单模光纤的纤芯的直径约为。
16.相对折射率Δ定义为。
17.多模光纤的相对折射率Δ通常为:。
18.单模光纤的相对折射率Δ通常为:。
19.数值孔径NA与纤芯和包层折射率n1、n2的关系:NA=。
20.数值孔径NA的物理意义是:。
21.数值孔径NA与相对折射率Δ的关系:NA=。
22.光纤通信的三个透光窗口的波长分别是。
24.单位长度的光纤的衰减A的定义是: A(dB/km)=。
25.归一化截止频率V与纤芯直径、波长及折射率的关系是V=。
30.光纤色度色散参数D(λ)的定义式:(它与脉冲展宽Δtchrom、光纤长度L、谱线宽度Δλ的关系为: D(λ)=。
31.写出偏振模色散的脉冲展宽ΔtPMD与偏振模色散系数DPMD及光纤长度L的关系为:ΔtPMD =。
32.比特率的定义为:。
35.解决模式色散的最好方法是:。
36.带宽BW(Gbps)与脉冲展宽Δt(ns)的简单关系为:BW(Gbps)=。
38.相速度是如何定义的?vphase = ω / β.39.群速度是如何定义的?vgroup = dω /d β.40.信号的能量是以哪种速度传输的?能超过光速吗?群速度、不能。
1、光通信与光纤通信的含义一样吗?A.光通信的范围大于光纤通信B.两者完全一样C.两者根本不是一回事D.光纤通信的范围大于光通信正确答案:A2、早期光通信与现代意义的光纤通信最主要的区别主要是什么?A.早期光通信传输内容(信息)无法量化、传输易受外部环境影响;现代意义光纤通信传输内容经过编码,可以可靠地进行长距离传输。
B.早期光通信是模拟的,现代意义的光纤通信是数字的。
C.早期光通信噪声大,现代意义的光纤通信噪声小。
D.早期光通信传输距离远,现代意义的光纤通信传输距离近。
正确答案:A3、2009年,高琨因为光纤通信理论上的巨大贡献,获得了哪一项诺贝尔奖?A.医学奖B.化学奖C.物理奖D.数学奖正确答案:C4、按照光纤通信系统所使用的传输频段(信号波长)进行分类,以下哪一个不属于光纤通信系统?A.超长波长系统。
B.短波长系统。
C.长波长系统。
D.射频波长系统。
正确答案:D5、下面不属于光纤通信系统三个基本组成部分的是A.光放大器B.光发射机C.光纤D.光接收机正确答案:A1、光源的作用是:( )A.产生输入光波信号B.将电信号电流变换为光信号功率,即实现电-光转换C.产生输入光功率D.光波对电信号进行调制,使其载荷信息在光纤中传输正确答案:B解析:A、描述不够准确C、和选项A一样D、同选项A一样,不够准确完整2、光电二极管的主要作用是:( )A.将接收的光功率全部转换为电功率,即满足能量守恒定律B.将接收的光信号功率转换为倍增电流,即实现信号的放大C.将接收的光功率一部分转换为电功率,一部分转换为热量D.将接收的光信号功率变换为电信号电流,即实现光-电转换3、随着半导体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正确答案:C4、光发射机的消光比,一般要求小于或等于()A.5%B.10%C.15%D.20%正确答案:B5、下列不属于常用的线路码型是()A.扰码B.mBnB码C.插入码D.NRZ码正确答案:D1、PIN光电二极管可以对一定波长范围内的入射光进行(),这一波长范围就是PIN光电二极管的波长响应范围。
1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n23.当V→∞时,光纤中的光能( D )A.大部分集中在纤芯,小部分在包层B.大部分集中在包层,小部分在纤芯C.都集中在包层中,纤芯中没有D.都集中在纤芯中,包层中没有4.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收?( A )A.SiO2的吸收B.OH-的吸收C.Cu2+的吸收D.V3+的吸收5.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( C )A.光纤的损耗可能发生变化B.光源的输出功率可能发生变化C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能工作在不同系统中6.光隔离器的作用是( B )A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开7.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8.下列哪一个不是SDH网的特点( D )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D.指针调整技术降低了设备复杂性9.映射是指( B )A.支路信号装入C的过程B.支路信号适配装入VC的过程C.VC和TU指针构成TU的过程D.N个STM-1同步复用进STM-N的过程10.目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A. 0.85μm和1.3μmB. 0.85μm和1.48μmC. 0.98μm和1.48μmD. 0.98μm和1.55μm1.今后光纤通信的发展主方向是_ 扩大通信容量__延长中继距离_____。
2.由公式求得介质薄膜波导的导波模数量m=1.31,该波导中可传输的模式有___ TE0,TE1,TM0,TM1____。
光通信课后习题答案光通信课后习题答案随着科技的不断发展,光通信作为一种高速、高带宽的传输方式,被广泛应用于现代通信领域。
学习光通信的课程,对于理解和掌握光通信的原理和技术具有重要意义。
在学习过程中,课后习题是检验学生对知识掌握程度的重要方式。
下面将针对光通信课后习题给出一些答案。
1. 光通信的基本原理是什么?光通信的基本原理是利用光的传播特性,将信息通过光信号进行传输。
光通信系统主要包括光源、光纤和光接收器。
光源产生光信号,经过光纤传输到目的地,然后由光接收器将光信号转换为电信号进行处理。
2. 光纤的工作原理是什么?光纤是一种用于传输光信号的特殊材料。
它由一个或多个纤维芯和包围在外面的折射率较低的包层组成。
光信号在光纤中传播时,会发生全反射现象,即光信号在纤芯和包层的交界面上反射,沿着光纤的轴向传输。
这种全反射现象使得光信号能够在光纤中长距离传输,减少了信号衰减和干扰。
3. 光通信和电信通信相比有哪些优势?光通信相比于电信通信具有以下优势:(1)高速传输:光通信采用光信号传输,传输速度非常快,远远超过电信通信的传输速度。
这使得光通信能够满足现代通信对高速传输的需求。
(2)大带宽:光通信的频带宽度非常宽,能够传输更多的信息。
相比之下,电信通信的带宽较窄,传输的信息量有限。
(3)低损耗:光纤具有很低的传输损耗,能够保持信号的传输质量。
而电信通信在传输过程中会有较大的信号衰减和干扰。
(4)抗干扰性强:光通信的信号传输不会受到电磁干扰的影响,能够在复杂的电磁环境中保持稳定的传输质量。
4. 光通信系统中的光源有哪些种类?光通信系统中常用的光源主要有以下几种:(1)激光器:激光器是一种能够产生单色、相干、高亮度光束的光源。
激光器具有较高的发光效率和较小的谱宽,适用于长距离传输。
(2)发光二极管:发光二极管是一种半导体器件,能够将电能转换为光能。
发光二极管具有较高的发光效率和较长的寿命,适用于短距离传输。
(3)LED:LED是一种发光二极管,具有较低的成本和较长的寿命,适用于短距离传输和室内通信。
《光纤通信》试题和参考答案一填空(1×20=20分)1.系统参考模型有三种假设形式:,和。
2.系统的质量指标: 1. 2. 。
3.SDH称为。
4.是数字信号传输中的一种瞬时不稳定现象。
5.SDH的帧结构是以做基础的矩形块状帧结构。
6.光纤是一种利用原理进行光信号传递的导波介质。
7.局域网的媒质接入控制(MAC)协议包括、和。
8.是用来稳定地、准确地减小信号光功率的无源器件。
9.光放大器主要由放大、组成。
10.LD称为光放大器,EDFA称为光纤放大器。
11.光发射机的基本功能是将携带信息的信号转换成信号。
12.光源的自动功率控制简称。
二选择题:(2×10=20分)1.ITU―T建议的一个标准最长HRX全长为()。
A 27500kmB 420kmC 280km2.将传输不同信号的频段之间的间隔()100GHz的复用通信称为波分复用。
A 大于B 小于C 等于3.当入射角大于临界角时,光的这种现象称为()。
A 全反射B 漫反射C 折射4.SDH复用结构是指()。
A 时分复用B 码分复用C 帧结构5.下图中造成损耗影响最大的是()、()。
6.均衡器的目的是()。
A 取样判决 B补偿电信号 C 时钟提取7.波分复用中又将同一窗口开的多路通信称为()。
A 复合通信B 密集波分复用通信C 单窗口通信8.解决色散补偿问题。
一个有效的解决方法是应用( )进行色散补偿。
A 啁啾光纤光栅B 均衡器C 光隔离器9.定时抖动是指脉码传输系统中的()。
A 同步误差B 异步误差C 不稳定三判断对错(2×10=20分)(T or F)1.光纤连接时,产生的损耗主要来自工作人员技术不过关()2.若光纤的色散大,则经过相同距离的传输出现的波形失真越严重。
()3.光衰减器和光隔离器结构一样可以互换使用。
()4.光源的自动温度控制简称APC 。
()5.光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号,并将光信号送入光纤中。
光通信期末考试试题及答案一、选择题(共20题,每题2分,共计40分,选择题答案务必填涂在答题卡上)1. 光通信的特点不包括()。
A. 高速传输速率B. 安全性高C. 抗干扰性强D. 距离远2. 全光网的特点不包括()。
A. 宽带B. 光纤活跃设备C. 双绞铜线传输介质D. 综合应用3. STM-16可传输()M比特/秒。
A. 140B. 200C. 622D. 24884. 模数转换器一般工作位置在()中。
A. 前端B. 中间C. 后端D. 旁边5. SCPC技术变化迅捷,不包括()特点。
A. 单次单址B. 多次单址C. 多次多址D. 单次多址6. ()是比色法的最基本原理。
A. 哈姆特光公式B. 菲涅耳衍射原理C. 洛伦茨本征振动原理D. 摩尔定理7. LED并没有()带宽要求。
A. 高B. 低C. 要求不等D. 无要求8. 光模块有()种类型。
A. 1B. 2C. 3D. 49. 光衰减一般有相对衰减和绝对衰减两种,下列说法中正确的是()。
A. 光功率之比B. 光功率的二进制对数之差C. 两光功率对数差的绝对值D. 两种介质间相对传输距离比10. 采用干涉型光谱仪测量两束不同偏振方向的光差强度,可以确定()。
A. 光场的和强度B. 光场的差强度C. 光场的偏振态D. 光场的颜色11. 高性能APD接收机的探测器级部分主要采用的半导体为()。
A. 硒化锌B. 砷化镓C. 碲化汞D. 硼化铟12. 首个实现全光网络理念的制式为()。
A. G.959.1B. G.659.2C. G.959.7D. G.959.913. Y-50光缆的单芯结构不包括()。
A. 中包层B. 钢丝C. 外护层D. 缆芯14. 一般光模块发出的光纤直径一般为多少微米()。
A. 5-12B. 10-20C. 30-50D. 50-10015. FP激光器具有()本征宽度。
A. 1、3B. 2、3C. 1、2D. 3、416. 以太音频和DAE音频的音频采样率分别为()。
光纤通信原理习题库及答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、下列属于有源光器件的是( )。
A、光连接器B、光隔离器C、半导体激光器D、耦合器正确答案:C2、( )的主要功能有补偿衰减的光信号,对畸变失真的信号波形进行整形,以延长通信距离。
A、光电检测器B、光中继器C、电光中继器D、全光中继器正确答案:B3、光纤是利用光的以下哪种现象传送光信号的?()A、辐射B、散射C、折射D、全反射正确答案:D4、目前使用的光纤一般是()光纤。
A、阶跃型单模光纤B、渐变型单模光纤C、阶跃型多模光纤D、渐变型多模光纤正确答案:A5、SDH的复用采用()。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案:B6、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时,需用()。
A、光纤连接器B、光功率衰减器C、光功率隔离器D、光耦合器正确答案:D7、渐变型多模光纤一般纤芯直径为()μm,A、300μmB、600μmC、200μmD、50μm正确答案:D8、加强元件一般采用圆形钢丝、扇形( )丝、钢绞线或钢管等。
A、玻璃B、钢C、木头D、塑料正确答案:B9、光纤通信指的是()。
A、以水作载波、以电缆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、以电作载波、以光纤为传输媒介的通信方式D、以空气作载波、以导线为传输媒介的通信方式正确答案:B10、光纤通信是以以下哪一选项为载体()。
A、微波B、卫星C、电信号D、光波正确答案:D11、光发射机中实现电/光转换的关键器件是()。
A、光放大器B、调制电路C、光源D、光检测器正确答案:C12、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是()。
A、两者通道连接变动时间相同B、两者改变连接都由网管系统配置C、两者都能提供动态的通道连接D、两者输入输出都是单个用户话路正确答案:C13、下列属于()的是半导体激光器。
A、光定向耦合器B、光纤功率连接器C、光衰减隔离器D、有源光器件正确答案:D14、光合波器是()。
光纤通信原理习题库与参考答案一、单选题(共10题,每题1分,共10分)1、光缆形式分类代号GY表示()。
A、室内光缆B、通信用室外光缆C、海底光缆D、特殊光缆正确答案:B2、光电型中继器主要由( )和光发送部分组成。
A、区间通信接口B、再放大(re-amplifying)C、再定时(re-timing)D、光接收部分正确答案:D3、()为客户提供端到端的传送网络业务,即提供客户信号端到端的传送。
A、段层B、通路层C、伪线层D、通道层(TMC)正确答案:D4、SDH的复用采用()。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案:B5、它有全世界统一的网络节点接口(NNI),从而简化了信号的互通以及信号的传输,交叉连接和交换过程。
它有一套标准化的信号结构等级,称为同步传输模块( )。
A、STM-16B、STM-1C、STM-4D、STM-N正确答案:D6、以下不是光有源器件的是()。
A、开关B、光检测器C、光放大器D、光源正确答案:A7、光缆中的GY指()。
A、室(局)内光缆B、通信用室(野)外光缆C、特殊光缆D、设备内光缆正确答案:B8、SDH系统是()。
A、准同步数字系列B、同步数字系列C、码分数字复用系统D、频分复用系统正确答案:B9、下列哪项是光纤的光学特性?( )A、偏心度B、带宽C、直径D、折射率分布正确答案:D10、基群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为()。
A、2.048Mb/s,HDB3B、8.448Mb/sC、2.048Mb/sD、8448Mb/s正确答案:A二、多选题(共40题,每题1分,共40分)1、光纤的特性主要包括()、()、()、()。
A、几何特性B、物理特性C、化学特性D、传输特性正确答案:ABCD2、光纤通信系统是由以下哪几部分组成的?()、()、()、()A、光端机B、中继器C、光纤光缆线路D、电端机正确答案:ABCD3、掺铒光纤放大器主要由()、()、()、()及光滤波器等组成。
《光纤通信原理》习题及参考答案第1讲光纤通信概述1-1光纤通信是为传输媒质。
以为载波的通信方式。
光纤的工作波长为、和。
1-2光纤通信有哪些优点?第2讲光纤光缆的结构和分类2-1 光纤的主要材料是,结构从内到外依次是、、和。
其中是光纤导光部分。
2-2 光纤中的纤芯折射率必须包层折射率,单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为和。
2-3 单模光纤纤芯直径一般为,多模光纤纤芯直径为,光纤包层直径一般为。
2-4光缆结构包括、和。
常用光缆有、、、等结构。
第3讲光纤的导光原理2-5光纤的数值孔径NA=sin i n 它的含义是什么?2-6某阶跃折射率光纤的纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差Δ=0.01,试求:1)光纤的包层折射率n2=?2)该光纤数值孔径NA=?2-7 阶跃光纤中相对折射率差Δ=0.005, n1=1.50,当波长分别为0.85μm和1.31μm时,要实现单模传输,纤芯半径a应小于多少?2-8 在渐变多模光纤中,n1=1.50,Δ=0.01,λ=0.85μm,a=60μm,试计算光纤能传输的模式数量N=?第4讲光纤的损耗特性2-9 光纤主要的传输特性是和。
2-10 什么叫光纤损耗?造成光纤损耗的原因是什么?2-11 当工作波长λ=1.31μm,某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW,试问经过4km以后,以dB为单位的功率电平是多少?2-12 为什么光纤工作波长选择1.55μm、1.31μm、0.85μm三个窗口?第5讲光纤的色散特性2-13 什么叫光纤色散?试分析造成光脉冲展宽的原因?2-14 为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展?2-15 某激光二极管(LD)的谱线宽度Δλ1=1.5nm,某发光二极管(LED)谱线宽度Δλ2=40nm,某单模光纤在波长1.5μm时材料色散系数为20ps/km.nm,求经1 km光纤传播不同光源的光脉冲展宽值。
光通信系统与技术题目《光通信系统与技术》一、简答题(共10题,任选做5题,每题10分)1、光通信分几类?每种类型是怎样定义的?2、画出光纤通信系统的总体结构框图并写出其发展历程。
3、光纤单模传输条件是什么?在光纤通信系统中,常见下列符号,请指出其名称,G652,G653,G654,G655。
4、光与物质间的作用有哪三种基本过程?它们各自的特点是什么?分别对应什么光源?5、构成激光器必须具备哪些功能部件?激光器激射的条件是什么?6、分析PIN或APD的工作原理,并画出接收机的组成框图。
7、光放大器包括哪些种类?简述它们的原理和特点。
8、光纤通信系统中为什么要进行色散管理?具体方案有哪些(对其中一种进行详细说明)?9、用图解简单说明WDM和OTDM的原理,写出WDM和OTDM的英文全称。
10、什么是光孤子?如何实现光纤孤子通信?二、计算题与设计题(共11题,任选做5题,每题10分)1、一阶跃光纤,纤芯半径a=25μm,折射率n1=1.5,相对折射率差Δ=1%,长度L=1Km。
求:(1)光纤的数值孔径NA;(2)子午光纤的最大时延差;(3)若将光纤的包层和涂覆层去掉,求裸光纤的NA和最大时延差。
2、一段12Km长的光缆线路,光纤损耗为1.5dB/Km,若接收端的接收光功率为0.3μW,求发射端的发送光功率;若光纤的损耗为2.5dB/Km,问所需输入的功率为多少?3、已知(1)SiPIN光电二极管,量子效率η=0.7,波长λ=0.85μm,(2)Ge光电二极管,η=0.4,λ=1.6μm,计算它们的响应度。
4、2某2双锥形光纤耦合器一个端口的输入功率为200μW,两个输入端口的输出功率分别为90μW和85μW,另一个输入端口功率为6.3nW,求:(1)器件的分光比;(2)插入损耗;(3)反射系数。
5、一个EDFA功率放大器,波长为1542nm的输入信号功率为2dBm,得到的输出功率为Pout=27dBm,求放大器的增益。
光 纤 通 信 习 题第一章 概述1. 光纤通信的优缺点各是什么?2. 光纤通信系统由哪几部分组成? 各部分的功能是什么?3.什么叫光纤通信?4.光纤通信从什么年代开始发展起来的,在什么年代开始进入商用阶段?光纤通信起步发展阶段解决了哪些关键技术?5.光纤通信系统的基本组成是怎样的?试画出简图予以说明。
6. 现有光纤通信使用的光波长有哪几种?它们在整个电磁波谱中处在什么位置?7. 假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5 GHz 的微波载波和1.55 μm的光载波上能传输多少路64 kb/s的音频信道?8.光纤通信有哪些类别?9.信道比特率BR(Bit Rate)与信道带宽BW(Bit Width)的物理意义是什么?两者之间有何近似关系?10.对10路话音信号进行PCM时分复用传输,已知采样速率为8kHz,采样后的信号使用M级电平量化,采用二进制编码,传输信号的波形为半占空归零矩形脉冲。
试求当M=8和128时,传输10路PCM时分复用信号所需要的带宽分别为多少?第二章 光 纤1.光波在真空中和介质中的传播速度有何关系?波长有何关系?频率有何关系?传播常数有何关系?2. 光纤的基本结构是怎样的?3.光纤按照制作材料、折射率分布形式以及光波模式的不同来划分,各分为哪些类型?4. 何谓阶跃光纤?何谓渐变光纤?5.何谓多模光纤?何谓单模光纤?6.何谓光纤衰减常数?其物理意义是什么?7. 列表说明光纤通信中常用的低损耗窗口的波长、衰减常数、对应光纤、应用范围等。
8.光纤存在哪些色散类型?写出各类色散带宽的计算公式。
9.从几何光学理论来看,光纤中导波的形成必须具备哪几个条件?10.为什么V>V c 是纤芯中导波存在的条件,V=V c 是导波截止的临界条件?11.为什么说当两根光纤的12,,,,a n n λα和in φ都分别相同时,长光纤比短光纤输出的高阶模要少?12.为什么单模光纤需要定义模场直径这个参量?13.光波从空气中以角度θ1=33°投射到平板玻璃表面上, 这里的θ1是入射光线与玻璃表面之间的夹角。
光通信基础知识考试题一、光纤通信传输系统的基本组成有哪些?答:光纤通信传输系统的基本组成它有电端机、光端机、光中继器及光缆传输线路所组成。
二、光纤通信的特点?答:传输频带宽、通信容量大;传输损耗低;不受电磁干扰;线径细、重量轻;资源丰富;绕性好;不怕潮湿、耐高压、抗腐蚀;保密性好。
三、光纤的概念:光纤即光导纤维的简称,是一种在约只有0.1mm细的透明玻璃丝,其内层为纤芯,作用是传输光信号,外层为包层,作用是使光信号封闭在纤芯中传播,纤芯的折射率比包层的折射率稍大,这是光纤结构的关键。
光纤通信是以光波为载频,以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。
光纤与以往的铜导线相比,具有损耗低、频带宽、无电磁感应等传输特点。
目前,光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,分为短波长波段和长波长波段,短波段是指小于0.85微米,长波段是指1.31微米至1.55微米之间。
四、光纤通信与电通信方式的主要差异有两点:一是用光波作为载波传输信号,二是用光导纤维构成的光缆作为传输线路。
在光纤通信中起主导作用的是产生光波的激光器和传输光波的光导纤维。
四、光缆的种类:1、根据传输性能、距离和用途,光缆可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。
2、按光纤的种类可分为多模光缆、单模光缆。
按光纤套塑方法可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆。
3、按光纤芯数多少可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆、二十四芯光缆等4、按敷设方式可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆、水底光缆五、光缆端别和纤序识别(1)面对光缆截面,由领示光纤以红—绿顺时针为A端,逆时针为B端。
这种识别方法适用于层绞式光缆和骨架式光缆,其中层绞式光缆可按松套管的颜色来确定领示色。
(2)按厂家提供的有关资料来区分光缆的端别(3)按光缆外护套上标明光缆长度的数码来区分,小数端为A端,大数字端为B端。
(4)在施工设计中有明确规定的应按设计中的规定为区别光缆端别。
一,单选题(1×7)
1. 图1.1是发射光谱的峰值强度曲线,图中字母代表对应峰值的大小,则边模抑制比是指(A)
A.a/b
B.a/c
C.a/d
D.b/d
图1.1
2. 下列会造成单纵模半导体激光器出现频率啁啾是(C)
A.注入电流太小
B.注入电流过大
C.注入电流急剧变化
D.注入电流变化缓慢
3.激光器的上升时间是指激光器额定功率在下列哪种幅度变化下所用时间(B)
A.从5%上升到95%
B.从10%上升到90%
C.从20%上升到80%
D.从25%上升到75%
4.消光比是指(D)
A.全“1”码平均时间和全“0”码平均时间的比值
B.全“1”码最长时间和全“0”码最长时间的比值
C.全“1”码最大光功率和全“0”码最大光功率的比值
D.全“1”码平均光功率和全“0”码平均光功率的比值
5.LED和半导体激光器在PN结所加的外部电场分别是(A)
A.正向电场,正向电场
B.正向电场,反向电场
B.反向电场,反向电场 D.反向电场,正向电场
6.EDFA的带宽范围是(B)
A.1470~1600nm
B.1400~1530nm
C.1580~1710nm
D.1530~1660nm
7.4.图2-1中EDFA的三种工作方式:前置放大,功率放大,在线放大分别对应图中的标号序列()
A.①②③
B.②③①
C.①③②
D.③②①
图1-2
二,多选题(3×4)
1.半导体激光器的阈值电流与下列哪些因素有关(ABCD)
A.晶体的掺杂浓度
B.谐振腔腔镜的反射率
C.半导体材料结型
D.温度
2.光放大器包含下列哪些种类(ABF)
A.掺铒光纤放大器
B. FP光放大器
C.喇曼光纤放大器
D.布里渊光纤放大器
E.C3光纤放大器
F.半导体光放大器
3.分布式喇曼光纤放大器与其它集总式光纤放大器相比有哪些特点(ACD)
A.等效噪声指数低
B.增益谱型对信号输入功率的大小更加敏感
C.有非常宽的增益带宽
D.不需要额外的增益光纤作为增益介质
E.光泵浦可以用较小的功率
4.图2-1是掺铒光纤放大器的能级图及放大过程,其带宽范围是1530nm~1560nm,则可用哪些波长的光泵浦(AB
A.980 nm
B.1480 nm
C.1530m
D.1550nm
E.1560nm
图2-1
三,简单解释题(6×6)
1.LD 为什么能产生码型效应?其特点是什么?其危害及消除办法是什么?答:半导体激光器在高速脉冲调制下,输出光脉冲和输入电流脉冲之间存在一个初始延迟时间,称为光电延迟时间。
当光电延迟时间与数字调制的码元持续时间T/2 为相同数量级时,会使“0”码过后的第一个“1”码的脉冲宽度变窄,幅度减小。
严重时可能使“1”码丢失,这种现象称为码型效应。
码型效应的特点是在脉冲序列中,较长的连“0”码后出现“1”码,其脉冲明显变小而且连“0” 码数目较多,调制速率越高,这种效应越明显,码型效应的消除方法是用适当的“过调制”补偿方法。
2.比较半导体激光器和发光二极管的异同。
答:LD 和 LED 的不同之处:
工作原理不同,LD 发射的是受激辐射光,LED 发散的是自发辐射光。
LED 不需要光学谐振腔,而 LD 需要。
LED输出光功率较小,光谱较宽,调制频率较低。
LED 的主要应用场合是小容量(窄带)短距离通信系统;而 LD 主要应用于长距离大容量(宽带)通信系统。
LD和 LED 的相同之处:使用的半导体材料相同、结构相似。
3.解释量子阱激光器的结构特点和性能特性
答:量子阱激光器是指有源区采用量子阱结构的半导体激光器,两种不同成分的半导体材料在一个维度上以薄层的形式交替排列而形成的周期结构,从而将窄带隙的很薄的有源层夹在宽带隙的半导体材料之间,形成势能阱。
它的有源区非常薄
量子阱激光器阈值电流很低,而激光器的输出功率却相当高;谱线宽度窄,频率
啁啾改善;调制速率高
4.补全图3-1的光发射机原理框图,并阐释补充部分的功能(每部分答出两点即可)
图3-1
答案:
整形与码型变换:整形,码型变换,时钟提取,电平变换
光源驱动:提供较大的、稳定的驱动电流;有足够快的响应速度;保证光源具有稳定的输出特性;对电源负载稳定。
功控与保护:自动功率控制;含有慢启动功能;防浪涌、静电。
温度控制:管芯温度信息的提取;半导体制冷片的控制;温度告警与关断
5.比较EDFA,FRA,SOA三种光纤性能上的异同?(至少说出4点)
答:增益介质:EDFA是掺饵光纤,FRA是传输光纤,SOA是半导体材料
作用距离:EDFA和SOA作用距离短,FRA作用距离长
噪声系数:EDFA和FRA噪声系数低,SOA噪声系数高
泵浦:EDFA泵浦光功率低,FRA泵浦光功率高,SOA泵浦是注入电流
偏振敏感:EDFA对偏振不敏感,SOA和FRA对偏振敏感
6.图3-1是误码实验中常见的眼图,请在图中分别标出可抽样时间,判别电平,噪声容限,过零点失真量和最大信号失真量。
图3-2
答案:。