光纤通信原理试题

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.n1n2B.n1=n2 C.n1n2D.n1n23.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. 0.85m和1.3mB. 0.85m和1.48m C. 0.98m和1.48mD. 0.98m和1.55m1.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_。3.在多模光纤中，纤芯的半径越_大_，可传输的导波模数量就越多。4.光缆由缆芯、_加强元件(或加强芯)_和外护层组成。5.激光振荡器必须包括增益介质、激励源和_光学谐振腔(或激光腔)_。6.对LD的直接调制将导致_激光器动态谱线增宽(或激光器光谱加宽)_，限制光纤通信系统的传输速率和容量。7.LD属于受激发射发光，而LED属于_自发辐射_发光。8.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为_自发辐射_。9.限制光接收机灵敏度的主要因素是_噪声_。10.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_。11.在mBnB编码过程中不使用的码组称为_.禁字_。12.数字光纤通信系统的抖动常用_ UI(或码元时隙)_作单位来描述。13.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是_光纤色散_。14.激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的_阈值条件_15.由于_双折射_的存在，将导致光波的偏振状态沿光纤长度变化。16.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。17.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(或2488.32Mbit/s _。18.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和_通道开销(或路开销)_。19.EDFA_不能_(能/不能)对1.3m的光信号进行放大。20.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和_作中继器_。三、名词解释题(每小题3分，共15分)1.光纤的数值孔径 1.光纤的数值孔径是表示光纤捕获光射线能力的物理量。2.偏振 偏振是指场矢量的空间方位3.网络自愈 .网络自愈是指在无需人为干预，网络在极短时间内从失效故障状态自动恢复传输所携的业务。4.光波模式 光波模式是指能够独立存在的电磁场的结构形式。5.暗电流 由于热激励、宇宙射线或放射性物质的激励，光电检测器在无光情况下仍有电流输出，这种电流称为暗电流。四、画图题(第1题10分，第2题5分，共15分)1.画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图。2.画出双向泵浦式EDFA的结构框图。五、简答题(每小题5分，共20分)1.简述扰码的作用。扰码的作用是有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，达到“0”、“1”等概率出现。2.简述光接收机中均衡器的作用。 均衡器的作用是使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形3.简述光纤模拟通信系统中的预失真补偿原理。在光纤模拟通信系统中，由于光源P-I曲线非线性导致输出光信号出现失真。为了对这种失真进行补偿，在系统中加入预失真电路，它使调制信号预先产生一个与该失真特性相反的失真，从而补偿P-I曲线非线性的影响4.简述数字光纤通信系统码型选择应满足的主要条件。码型选择应满足的主要条件为应避免出现长连“0”或长连“1”，能进行不中断业务的误码监测，尽量减少码流中直流分量的起伏。六、计算题(每小题10分，共20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。2.一个二进制光纤传输系统采用LD发射机，工作波长为1.55m，耦合入光纤的光功率为0dBm。单模光纤在该波长处的衰减系数=0.2dB/km。假设光接收机灵敏度NR=1000个光子/比特。若忽略色散的影响，当系统传输速率为2.5Gbit/s时，确定系统能提供的最长传输距离。(h=6.62610-34JS).见右图，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)由式(1)和式(3)联立可得sin=(4)将题中已知参量代入式(4)，得到sin=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=1NA=2.解：根据光纤衰减系数的定义 = (1)式(1)中L为光纤长度，PT和PR分别为系统发射和接收到的平均功率。 PR=NRRbh (2)式中Rb表示系统传输速率，表示光波频率。将式(2)代入式(1)，经变换后得L=（3）将题中已知参量代入式(3)，得到L=即系统能提供的最长传输距离约为175公里。一 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 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的： A A 近红外区 ； B 可见光区 ； C 远红外区 ； D 近紫外区 。3 目前光纤通信所用光波的波长范围是： D A 0.42.0 mm；B 0.41.8 mm ； C 0.41.5 mm ； D 0.81.8 mm 。4 目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是： C A 0.85 mm、1.20 mm、1.80 mm ； B 0.80 mm、1.51 mm、1.80 mm ；C 0.85 mm、1.31 mm、1.55 mm ； D 0.80 mm、1.20 mm、1.70 mm。5 下面说法正确的是： B 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 A 光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B 光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C 为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D 由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。7 下面说法正确的是： D A 光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线的途径传播；B 光纤的主要作用是引导光在光纤内沿弯曲的途径传播；C 光纤的主要作用是引导光在光纤内沿螺旋线的途径传播；D 光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。8 下面说法正确的是： C 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。9 下面说法正确的是： C A 光纤弯曲半径不能无穷大；B 光纤弯曲半径不宜过大；C 光纤弯曲半径不宜过小；D 光纤弯曲半径可以为零。10 下面说法正确的是： A A 与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装复杂；B 与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装方便；C 与同轴电缆比较，光纤光缆的接续方便；D 与同轴电缆比较，光纤光缆的抗电磁干扰差。二 1 下面说法正确的是： B A 光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为包层、纤芯和涂覆层；B 光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层和涂覆层；C 光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为纤芯和涂覆层；D 光纤的典型结构是两层同轴圆柱体，自内向外为包层和涂覆层。2 下面说法正确的是： C A 单模光纤只能传输TE01模式； B 单模光纤只能传输一路信号；C 单模光纤只能传输一种模式； D 单模光纤只能传输EH11模式。3下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？ C A ITU-T G.655光纤；B ITU-T G.654光纤；C ITU-T G.653光纤；D ITU-T G.652光纤。窗体顶端4 光纤的主模（基模）是： D A TE10模； B TM10模； C EH11模； D HE11模。5 下面说法正确的是： B 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。6 下面说法正确的是： A 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传输模式。三 1 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。2 下面四种光缆的基本结构中，抗侧压性能好的是： A 层绞式光缆； B 套管式光缆； C 带状式光缆； D 沟槽式光缆。3 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。4 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成： 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。5 对于光的分波、合波器，正确的是： 窗体顶端A 不同波长的光功率进行合路的器件； B 光信号分路/合路的功能器件；C 同一波长的光功率进行合路的器件； D 不同波长的光功率进行分路的器件。6 对于光的耦合器，正确的是： 窗体顶端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。7 光分波器是： A 将从一根光纤传输来的同波长的光信号，按不同光波长分开；B 将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开；C 将从一根光纤传输来的一路光信号，分成多路光信号；D 将从一根光纤传输来的一个光波信号，分成多个光波信号。8 利用多层膜制成的波导型分波滤光器： A 其反向使用时不能做合波器用； B 其反向使用时可以做合波器用；C 其反向使用时也能做分波器用； D 其反向使用时可以做耦合器用。9 下面说法正确的是： A 光隔离器是一种只允许单一波长的光波通过的无源光器件；B 光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件；C 光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件；D 光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件。10 光隔离器的工作原理是： A 基于法拉第旋转的非互易性； B 基于多层电介质干涉膜的滤波原理；C 基于光栅的衍射原理； D 基于圆柱型透镜的聚焦原理。四 1 光纤通信系统中使用的光器件主要有： A 激光器、发光二极管； B 分布反馈激光器、PIN光电二极管；C 半导体激光器、光检测器、分布反馈激光器； D 光源、光检测器、光放大器。2 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。3 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 PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管； D PIN光电二极管、半导体LD。4 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。5 光检测器的作用是： A 对光纤中传输的光功率进行测试；B 将接收的光信号功率变换为电信号电流，即实现光-电转换；C 对光纤中传输的光波进行检测，并分析其波形频谱特性；D 检测光纤中传输的光信号的强弱。6 光与物质的相互作用有自发辐射、受激吸收、受激辐射三种过程。下面说法正确的是： A 自发辐射是产生激光最重要的过程； B 受激辐射是产生激光最重要的过程；C 受激吸收是产生激光的最重要的过程；D 自发辐射的光称为相干光。7 在激光器中，光的放大是通过： A 光学谐振腔来实现； B 泵浦光源来实现；C 粒子数反转分布的激活物质来实现； D 外加直流来实现。8 发光二极管LED产生的光： A 是荧光而不是激光； B 是激光而不是荧光；C 是自然光而不是激光； D 是相干光而不是荧光。9 光电二极管是： 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。10 光电二极管由于耗尽区是产生光生载流子的主要区域，因此要求： A 入射光尽可能地少在耗尽区内吸收； B 二极管有宽的耗尽区；C 二极管有窄的耗尽区； D 二极管必须外加正向偏压。五 1，关于光纤激光器的说法，正确的是： A、把光纤作为激光器的部件； B、工作物质同时起传导作用；C、无法对应通信波段； D、光纤本身就是激光器。2，掺杂光纤所用的稀土元素是： A、稀少的元素； B元素周期表的镧系元素；C、掺杂光纤全是玻璃基质的； D、掺杂光纤的掺杂浓度越高越好。3，关于掺Er3+及Nd3+光纤的电子能级，正确的是： A、Er3+是四能级系统，Nd3+是三能级系统；B、电子跃迁只发生在基态与激发态之间；C、掺Er3+及Nd3+光纤的光谱完全相同； D泵浦光的波长不一定相同。 4， 光纤激光器谐振腔的作用是： A、选择纵模和横模； B、对任意光纤都相同；B、 光纤环谐振腔与光纤反射器都具有储能作用； D、实现光纤激光器的谐振。4，可调谐激光器的原理，正确的是： A、调节光纤激光器的输出功率； B、调节光纤激光器的峰值频率；B、 调节光纤激光器的光谱宽度； D、调节光纤激光器的谐振腔结构。5，下列说法正确的是： A、光纤Fox-Smith 谐振腔的2对端口谐振频率相同；B、 使用光纤光栅可以得到单纵模激光；C、光纤反射器本身能谐振放大； D、多能级受激发射导致光纤激光器的光谱宽化。六 1 掺铒光纤的激光特性主要由 决定：A起介质作用的石英光纤； B掺铒元素； C泵浦光源； D入射光的工作波长。2 掺铒光纤放大器采用： A 石英光纤作为增益介质； B 掺铒离子单模光纤作为增益介质；C 掺铒离子作为增益介质； D 泵浦光源作为增益介质。 3 在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是： A 与入射光叠加产生光的放大； B 产生粒子数反转；C 作为增益介质，对光信号进行放大； D 实现受激辐射放大。4 掺铒光纤在1536nm波长处的激光过程属于： A 二能级激光系统； B 四能级激光系统；C 三能级激光系统； D 多能级激光系统。5 对于掺铒光纤，使用如下波长的光源作为泵浦光，均能在1536nm波长上产生激光过程： A 只在980nm波长； B 只在980nm和530nm波长；C 只在800nm和980nm波长； D 可在800nm、980nm、1480nm和530nm等波长。6 掺铒光纤放大器由： A 一段掺铒光纤和泵浦光源组成；B 一段掺铒光纤、光耦合器以及光隔离器等组成；C 一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器以及光隔离器等组成；D 泵浦光源、光耦合器以及光隔离器等组成。7 前向泵浦掺铒光纤放大器是： A 表示泵浦光比信号光稍前进入掺铒光纤；B 表示两个泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤；C 表示信号光比泵浦光稍前进入掺铒光纤；D 表示信号光和泵浦光同向进入掺铒光纤。8 后向泵浦掺铒光纤放大器是： A 表示信号光比泵浦光稍后进入掺铒光纤；B 表示信号光和泵浦光从两个不同方向进入掺铒光纤；C 表示泵浦光比信号光稍后进入掺铒光纤；D 表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤。9 双向泵浦掺铒光纤放大器是： A 表示信号光和泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤；B 表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤；C 表示两个泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤；D 表示信号光和泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤。10 下面的掺铒光纤放大器，噪声特性较差是： A 前向泵浦掺铒光纤放大器； B 双向泵浦掺铒光纤放大器；C 后向泵浦掺铒光纤放大器； D 反射型泵浦掺铒光纤第七章1衡量数据压缩技术性能的重要指标是 C 。 （1）压缩比（2）算法复杂度（3）恢复效果（4）标准化 A、（1）（3） B、（1）（2）（3） C、（l）（3）（4） D、全部2下列哪种说法是不正确的 C A、多媒体数据经过量化器处理后，提高了压缩比。 B、多媒体数据经过量化器处理后，产生了不可逆的信息损失。 C、多媒体数据经过量化器处理后，可无失真恢复原始数据。 D、多媒体数据经过量化器处理后，产生了图像失真。3下列哪些是图像和视频编码的国际标准？C（l）JPEG（2）MPEG（3）ADPCM（4）H261 A、（1）（2） B、（1）（2）（3） C、（l）（2）（4） D、全部4下列哪些说法是正确的 C （1）冗余压缩法不会减少信息量，可以原样恢复原始数据。 （2）冗余压缩法减