06级本科光纤通信试题答案(卷一)

一单项选择题（每题 1 分,共 20 分） 1、在激光器中，光的放大是通过（） 粒子数反转分布的激活物质来实现的 光学谐振腔来实现的 泵浦光源来实现的 外加直流来实现的 2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B ) 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 3、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（） 光衰减器 光耦合器 光隔离器 光纤连接器 4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D） 光功率无法传输 光功率的菲涅耳反射 光功率的散射损耗 光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端 5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A） A保证传输的透明度 B控制长串“1”和“0”的出现 C进行在线无码监测 D解决基线漂移 6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A ） A两者都能提供动态的通道连接 B两者输入输出都是单个用户话路 C两者通道连接变动时间相同 D两者改变连接都由网管系统配置 7、目前 EDFA 采用的泵浦波长是( C ) A0.85m 和 1.3m B0.85m 和 1.48m C0.98m 和 1.48m D0.98m 和 1.55m 8、下列不是 WDM 的主要优点是 ( D ) A充分利用光纤的巨大资源 B同时传输多种不同类型的信号 C高度的组网灵活性，可靠性 D采用数字同步技术不必进行玛型调整 9、下列要实现 OTDM 解决的关键技术中不包括（ D ） A全光解复用技术 B光时钟提取技术 C超短波脉冲光源 D匹配技术 10、掺饵光纤的激光特性（A ） 由掺铒元素决定 有石英光纤决定 由泵浦光源决定 由入射光的工作波长决定 11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A) A光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数 12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B） A5 B10 C15 D20 13、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为 （D） A10 -6 B10 -5 C10 -4 D10 -3 14、日前采用的 LD 的结构种类属于 （D ） AF-P 腔激光器（法布里珀罗谐振腔） B 单异质结半导体激光器 C同质结半导体激光器 D双异质结半导体激光器 15、二次群 PCM 端机输出端口的接口码速率和码型分别为 （ B） A2.048 Mb/s ，HDB 3 B8.448 Mb/s，HDB 3 C2.048 Mb/s，CMI D8.448 Mb/s ，CMI 16、数字光接收机的灵敏度 Pr=100 微瓦，则为（ A ）dBm。 A-10 B10 C-20 D-30 17、WDH 系统的单纤双向传输方式可实现（ C ）通信。 A单工 B双工 C全双工 D单工与双工 18、光孤子源主要有哪几种（A ） A掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器 B掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器 C锁模半导体激光器、锁模半导体激光器 D掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器 19、前置放大器的三种类型中，属于双极型晶体管放大器的主要特点是（ A ） 。 A输入阻抗低 B噪声小 C高频特性较差 D适用于低速率传输系统 20、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 二、不定项选择题（每题 2 分,共 20 分） 1、光缆的基本型式有哪些 （ ABCD ） A层绞式 B骨架式 C中心束管式 D带状式 2、光缆有哪些特性（ABCD） A拉力特性 B压力特性 C弯曲特性 D温度特性 3、下列哪项是光纤的光学特性 （ BC ） A偏心度 B折射率分布 C模场直径 D带宽 4、模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有（ ABC ） A模拟基带直接光强调制 B模拟间接光强调制 光纤通信试题答案（卷一） （适用班级：0620271 班、0620272 班） 2009/20010 学年第一学期期末试题 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 评卷人 姓名 班级 学号 姓名 班级 学号 密 封 线 密 封 线 C频分复用光强调制 D方波频率调制 5、DFP 激光器与 FP 激光器相比有（ AB）的优点 A单纵模激光器 B普线窄，动态普线好，线性好 C普线宽 D纵横模数多 6、PIN 光电二极管的主要特性是（BCD） A波长响应特性 B量子效率和光谱特性 C响应时间和频率特性 D噪声 7、光接受机的噪声主要来源是（CD） A主放大器 B光发射器 C光检测器 D前置放大器 8、光有源器件包括（ ABC ） A光源 B光放大器 C光检测器 D光开关 9、光开关可以分为（AB） A机械光开关 B固体光开关 C物理光开关 D电子光开关 10、通信网的发展方向是（ABC） A数字化 B综合化 C宽带化 D模拟化 三、判断题。(每题 1 分,共 10 分) 1、 NA 表示光纤接受和传输光的能力，NA 越大，光纤接收光的能力越强。 （） 2、 采用雪崩光电二极管（APD）的要求是有较高的偏置电压和复杂的温度补偿电路。 （） 3、 固体光开关的优点是插入损耗小,串扰小,适合各种光纤,技术成熟,缺点是开关速度慢。 （） 4、我国 3 次群和 4 次群光纤通信系统最常用的线路码型是 HDB3 码。 （） 5、将通信网的所有站点串联起来首尾相连，且没有任何点开放，就形成了线形拓扑网。 （） 6、帧结构是由段开销和有效信息载荷组成的。 （） 7、激光振荡的相位条件为谐振腔的长度为激光波长的整数倍。 （） 8、SDH 环形网的一个突出优点是具有自愈能力。 （） 9、网孔形网络存在瓶颈问题和失效问题。 （） 10、段开销分为 SOH 和 LOH，前者占前 3 行，后者占 59 行。 （ ） 四、填空题(每空 0.5 分,共 30 分) 1、根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为 TEM 波，二为 TE 波，三起 TM 波。 2、对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要 地位。 3、光纤色散的测量方法有相移法、脉冲时延法、干涉法，光纤损耗的测量方法有插入法、后 向测量法。 4、激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一个是激光器的阈值电流随温度升高而增大； 另一个是外微分子量效率随温度升高而减小。 5、对 LD 的直接调制将导致 激光器动态谱线增宽，限制光纤通信系统的传输速率和容量。 6、光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是通过光缆中 附加的金属导线传输） 。 7、 响应度 和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。 8、在数字接收机中，设置均衡滤波网络的目的是消除码间干扰，减小误码率。 9、数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和动态范围。 10、APD 的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增噪声。 11、半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。 12、耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。 温度对激光器的输出光功率影响主要通过阈值电流和外微分量子效应。 13、数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH） 。 PDH 有两种基础速率，一种是以 1.544Mb/s 为第一级基础速率；另一种是以 2.048Mb/s 为第 一级基础速率。 14、隔离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该器件致使性能变坏。 它的两个主要参数是插入损耗和隔离度。 15、SDH 传输系统每秒传送 8000 帧 STM-16 帧，则该系统的传送速率为 2.488Gbit/s。 16、STM-1 可复用 63 个 2M 信号 3 个 34M 信号 1 个 140M 信号 17、渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的现象称为自聚焦现象。 18、数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的有效瞬间与其理想时间位置的短时间偏离。 19、光纤数字通信系统中，误码性能和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。 20、EDFA 中光耦合器的主要作用是将输入光信号和原泵浦光混合起来。 21、EDFA 噪声系数的定义式为放大器的输入信噪比/ 放大器的输出信噪比。 22、常用的 SDH 设备有终端复用器、分插复用器和交叉连接设备等。 23、WDM 系统主要有五部分组成：光发射机，光中继放大器 ，光接收机，光监控信道，网 络管理系统。 24、POH 中常用的多址技术有三种：频多址分（FDMA ） ，时多址分(TDMA)，码分多址 (WDMA)。 25、电信网有两大功能群：传送功能群和控制功能群。 26、光纤通信的目标是提高速率和增大容量。 27、自愈环结构可分为两大类，分别是通道倒换环和复用段倒换环。 五、简答题(每题 4 分,共 8 分 ) 1、激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？ （49 页） 答：当激光器光学谐振腔中的工作物质在泵浦源的作用下变成增益物质后有了放大作用。被 放大的光在谐振腔的两个互相平行的反射镜面间来回反射，进一步得到放大。但在这一过程 中也要消耗一部分光能（腔内损耗和反射镜损耗） 。当放大足以抵消损耗时，激光器就形成激 光振荡 光纤通信试题（卷一） 第 3 页 共 3 页 2、画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图? 六、计算题(共 12 分) 1、已知阶跃折射率光纤中 n1=1.52，n2=1.49。 a光纤浸没在水中(n0=1.33) ，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角； b光纤放置在空气中，求数值孔径。 （5 分） 解： a.见图，由折射定律可得 n0sin=n1sin （1） n1sin(90-)=n2sin （2） 要使光波能在光纤中传输，右图中的 A 点必须满足全反射条件。因此，当 =90时， 式(2)变为 cos= (3)n21 由式(1)和式(3)联立可得 sin= (4)n1 20 将题中已知参量代入式(4)，得到 sin= 1524926. 13.06 即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大 接收角为 13.06。 b.光纤放置在空气中，则 n0=1 NA= n12251493. 2、 若一个 565Mbit/s 单模光缆传输系统，其系统总体要求如下： 光纤通信系统光纤损耗为 0.4dB/km，光纤接头损耗为 0.1dB/km，光源的入纤功率为- 2.5dbm，接收机灵敏度为-37dbm，线路码型 5B6B，传输速率为 677990kbit/s,光源采用 MLMLD，光源谱宽为 2nm，光纤的色散系数为 2.5ps/(km nm)， 光通道功率参数取 0.115。设计中取光功率代价为 1db,光连接器衰减为 1db，光纤富余度为 0.1db