光纤通信试题册.

光纤通信习题册第二章选择题练习目录第二章选择题练习2第三章填空题练习15第四章判断题练习21第五章名词解释练习23一名词解释常规练习23二、新增题型写出以下名词的全称，并写出其意思。24第六章画图题25一常规题练习25二、新增题型练习据图回答问题26第七章简答题练习30第八章综合、计算、分析题练习33第九章证明题练习38第十章期末试题示范39答案详解45光纤通信习题册第二章选择题练习第二章选择题练习1目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是A085M,127M,131MB085M,127M,155MC085M,131M,155MD105M,131M,127M2在阶跃型光纤中，传输模式的传输条件为AV0BVVCCV240483DVVC3在阶跃型光纤中，当模式处于截止的临界状态时，其特性参数AW0B0CV0DU04下列不属于影响光电二极管响应时间的因素是A零场区光生载流子的扩散时间B有场区光生载流子的漂移时间CRC时间常数D器件内部发生受激辐射的时间5通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是A光纤色散B噪声C光纤衰减D光缆线路长度6目前实用光纤通信系统普遍采用的调制检测方式是A相位调制相干检测B直接调制相干检测C频率调制直接检测D直接调制直接检测7下列属于掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是A1550NMB1310NMC980NMD850NM8下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是A响应度B灵敏度C消光比D增益9下列属于有源光器件的是A光定向耦合器B半导体激光器C光纤连接器D光隔离器10在下列的传输码型中，不属于插入比特码的是AMB1PB4B1HC5B6BDMB1C11在激光器中，光的放大是通过A粒子数反转分布的激活物质来实现的B光学谐振腔来实现的C泵浦光源来实现的D外加直流来实现的12下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因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13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光衰减器B光耦合器C光隔离器D光纤连接器14使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成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形式返回发送端15在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是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16下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是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17目前EDFA采用的泵浦波长是A085M和13MB085M和148MC098M和148MD098M和155M18下列不是WDM的主要优点是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19下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括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20掺饵光纤的激光特性A由掺铒元素决定B有石英光纤决定光纤通信习题册第二章选择题练习C由泵浦光源决定D由入射光的工作波长决定21下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是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22光发射机的消光比，一般要求小于或等于A5B10C15D2023在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为A106B105C104D10324日前采用的LD的结构种类属于AFP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25二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为A2048MB/S，HDB3B8448MB/S，HDB3C2048MB/S，CMID8448MB/S，CMI26数字光接收机的灵敏度PR100微瓦，则为多少DBMA10B10C20D3027WDH系统的单纤双向传输方式可实现以下哪种通信A单工B双工C全双工D单工与双工28光孤子源主要有哪几种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29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30下列哪一个不是SDH网的特点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31光缆的基本型式有哪些1层绞式2骨架式3中心束管式4带状式A123B134C234D123432光缆有哪些特性1拉力特性2压力特性3弯曲特性4温度特性A123B134C234D123433下列哪项是光纤的光学特性1偏心度2折射率分布3模场直径4带宽A12B34C23D23434以下不是模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式是A模拟基带直接光强调制B模拟间接光强调制C频分复用光强调制D方波频率调制35DFP激光器与FP激光器相比有什么优点（1）单纵模激光器（2）普线窄，动态普线好，线性好（3）普线宽（4）纵横模数多A12B34C23D23436以下不是PIN光电二极管的主要特性是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37光接受机的噪声主要来源是（1）主放大器（2）光发射器（3）光检测器（4）前置放大器A12B34C23D23438以下不是光有源器件的是A光源B光放大器C光检测器D光开关39光开关可以分为（1）机械光开关（2）固体光开关（3）物理光开关（4）电子光开关A12B34C23D234光纤通信习题册第二章选择题练习40以下不是通信网的发展方向是A数字化B综合化C宽带化D模拟化41光纤通信是以以下哪一选项为载体，光纤为传输媒体的通信方式A、光波B、电信号C、微波D、卫星42要使光纤导光必须使A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的43以下哪项是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器44CCITT于以下哪一年接受了SONET概念，并重新命名为SDHA、1985B、1970C、1988D、199045SDH传输网最基本的同步传送模块是STM1，其信号速率为多少KBITSA、155520B、622080C、2488320D、995328046掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为多少NM波段A、1310B、1550C、1510D、85047发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是A、受激吸收B、自发辐射C、受激辐射D、自发吸收48光纤通信系统的是由以下几部分组成的电端机光端机中继器光纤光缆线路ABCD49要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手一是控制调制脉冲电流的幅度；二是控制A、微型半导体制冷器B、调制脉冲电流的相位C、热敏电阻D、激光器的偏置电流50光纤传输特性主要有色散损耗模场直径截止波长ABCD51各模式在光纤中传播而形成传输模式的条件是ABCDKN21KN21KN1252渐变型光纤中，不同入射角的光线会聚于同一点的现象称为何种效应A自聚焦B自变陡C色散D弛张53在阶跃型弱导波光纤中，基模为ALP01模BLP02模CLP11模DLP12模54半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是A泵浦源B激活物质C耦合器D光学谐振腔55光接收机中，使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形的器件是A均衡器B判决器C前置放大器D光检测器56光发射机中实现电/光转换的关键器件是A光源B调制电路C光检测器D放大器57转换光路，实现光交换的重要器件是A光开关B耦合器C隔离器D光衰减器58下列不属于EDFA的优点的是A增益高B频带宽C噪声系数小D可放大多个波段59下列不属于常用的线路码型是A扰码BMBNB码C插入码DNRZ码60在一根光纤中同时传输多个波长信号的一项技术是A色散补偿技术B相干光通信技术C光时分复用技术D光波分复用技术61光纤单模传输条件,归一化频率V应满足AV2405BV3832DV2405CVVCDV076随着激光器温度的上升,其输出光功率会A减少B增大C保持不变D先逐渐增大,后逐渐减少78在光纤通信系统中,EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度A作前置放大器使用B作后置放大器使用C作功率放大器使用D作光中继器使用79光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为A光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声80光中继器中均衡器的作用是A放大B消除噪声干扰C均衡成矩形脉冲D均衡成有利于判决的波形81通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A光纤色散B光接收机噪声C光纤衰减D暗电流82EDFA中用于降低放大器噪声的器件是A光耦合器B波分复用器C光滤波器D光衰减器83以下哪一样不是无源光器件A、光调制器B、光纤连接器C、LEDD、光纤耦合器84关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是A均为正向偏置B均为反向偏置C前者正偏,后者反偏D前者反偏,后者正偏85处于高能级E2的电子,在未受外界激发的情况下,自发地跃迁到低能级E1,从而发射出一个能量为HFE2E1的光子的过程称为A自发辐射B受激吸收C受激辐射D非辐射复合86目前在光纤通信系统中已获得广泛应用的光放大器是A半导体光放大器B掺铒光纤放大器C拉曼光纤放大器D布里渊光纤放大器87阶跃光纤中,子午线在包层和纤芯分界面上形成全反射的条件为光纤通信习题册第二章选择题练习AB2405BV3832DVN2，全反射临界角的正弦为SINIC。30光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是085M、和。31在光纤通信中，中继距离受光纤和的制约。32色散的常用单位是，G652光纤的中文名称是，它的0色散点在131微米附近。33光子的能量与其频率的关系为EP。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅_相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。34光缆，是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光学、机械和环境特性的结构，它由、护层和组成。35光衰减器按其衰减量的变化方式不同分_衰减器和_衰减器两种。36光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有和。37光电检测器的噪声主要包括、热噪声和放大器噪声等。38光与物质作用时有受激吸收、和三个物理过程。39WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为。40SDH中，当具有一定频差的输入信息装入C4时要经过码速调整，利用其中的调整控制比特来控制相应的比特是作为信息比特，还是填充比特。41半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流，输出光功率会。42WDM系统可以分为集成式系统和两大类，其中开放式系统要求终端具有和满足长距离传输的光源。43对于SDH的复用映射单元中的容器，我国采用了三种分别是、C3和。44数字光纤传输系统的两种传输体制为和。45光接收机中,PIN光电二极管引入的主要噪声有噪声和噪声。46光隔离器是一种只允许光沿通过而在阻挡光通过的光无源器件。47光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是，以及；产生激光的光纤通信习题册第三章填空题练习最主要过程是。48光源的作用是将变换为。49光检测器的作用是将转换为。50光中继器实现方式主要有和两种。51光纤传输衰减分为衰减、衰减和辐射衰减。52光纤数字通信系统中，性能和性能是系统传输性能的两个主要指标。53光纤中的传输信号由于受到光纤的和的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。54光与物质作用时有、和响应速率与带宽三个物理过程。55光纤的主要材料是，光纤的结构从里到外依次为、包层，其中部分是用来传导光信号的。56光纤的传输特性是光纤的特性、特性。57光纤的色散分为色散、色散和色散。58光纤的分类中按传输的模式来分可分为和光纤，按纤芯的折射率分布的不同来分可分为和光纤。59光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长085UM，131UM，155UM，最低损耗窗口的中心波长是在。60目前光纤通信所用光波的光波波长范围为，属于电磁波谱中的区。61EDFA称为，其实现放大的光波长范围是。62光纤通信是以为传输媒质；以为载波的通信方式。63光纤通信系统的长期平均误码率定义为，反映突发性误码，用、两个性能指标来评价。64单模光纤是指在给定的工作波长上,只传输的光纤。65单模光纤的波长色散分为色散、色散和光纤色散。66MBNB码又称为，它是把把输入码流中M比特分为一组，然后变换为N比特。67PIN光电二极管,是在P型材料和N型材料之间加上一层。68WDM技术从传输方向分有和两种基本应用形式。69在阶跃型光纤中,模是最低工作模式，是第一高阶模。70在光纤通信系统中光接收机的基本功能是。71在光接收机中,与光电检测器相连的放大器称为，它是的放大器。72随着半导体激光器温度的上升,其输出功率会。73发光二极管依靠发光，半导体激光器依靠发光。74通常用的光纤绝大多数用材料制成，折射率高的中心部分叫做，折射率稍低的外层称为。75阶跃型光纤的单模传输条件是。76目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是和波长155UM附近。77工程上光接收机的灵敏度常用表示，单位是。78表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为，用表示。79对于半导体激光器,当外加正向电流达到某一值时,输出光功率将急剧增加,这时输出的光为,这个电流称为电流。80由于双异质结激光器在有源区两侧,既限制了，又限制了，故它的光强分布基本被约束在有源区,而且电流大大降低。81根据ITUT的建议,STM1码速率分别MB/S。82光纤通信系统包括电信号处理部分和光信号传输部分。光信号传输部分主要由基本光纤传输系统组成，包括，光接收机三个部分。83光纤数值孔径NA的表示光纤接收和传输光的能力。84SDH采用的是一种以结构为基础的矩形状帧结构。85SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为，其最低级别STM1网络节点接口的速率为MBIT/S。86雪崩光电二极管的倍增因子定义为。87线路编码之所以必要，主要的原因是因为电端机输出的数字信号是适合电缆传输的，而光源不能发射负脉冲，所以要变换为适合于光纤传输的。88数字光接收机主要包括、前置放大器、主放大器、时钟提取电路、取样判决器以及电路。89EDFA中的关键器件是高功率泵浦源和。90实际的WDM传输系统主要由五部分构成光发射机、光接收机、光监控信道和系统。91光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有。光纤通信习题册第四章判断题练习92渐变型光纤中，不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不同，但是最终都会会聚在同一点上，这种现象称为。93限制光纤通信系统的传输距离，限制系统的传输带宽。94一个传输网是由两种基本设备构成的，即传输设备和。95是一种在SDH网络边界处，使支路信号适配进虚容器的过程。96是光发射机实现电/光转换的关键器件，是光接收机实现光/电转换的关键器件。97当VEG可得，因GAAS的禁带宽度为1424EV,所以EG24C/。M0C5解1由于归一化频率21VAN光纤通信习题册答案详解225014858632传播的模式总数2/MV3该光纤的数值孔径21NAN34该光纤单模工作的波长M21405CA216AN21650N96解已知1因非全反射导致的等效损耗系数MM12由Q1,2,3HZ波长间隔M10953）由13747解根据题意得，SPDBM38RDB04/FDBKM05/SDBKM/个,05C4M由2CFSL得SRFSL25067K8解由题意得即312RP故有12P已知，得0LG5015由于所以MW17MWP5212339（1）见图，由折射定律可得N0SINN1SIN（1）N1SIN90N2SIN（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COS3N21光纤通信习题册答案详解由式1和式3联立可得SIN4N120将题中已知参量代入式4，得到SIN152493261306即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角为1306。（2）光纤放置在空气中，则N01NAN12251490310解衰减的影响LAPTPR2ACPPME/AFASMC25372155/040101433KM色散的影响LD106/BD0115106/67799225339KM由上述计算可以看出,中继段距离只能小于339KM,对于大于339KM的线段,可采取加接转站的方法解决。11对于弱导波光纤N1N2/N115145/150033NAN1215200330387。12解入射光与玻璃表面之间的夹角33，则入射角，反射角。由于折射光束和反157I57R射光束之间的夹角正好为90，所以折射角。3Y由折射定律SINSINIY，得到10NI3SIN/67SIS/1YI69其中利用了空气折射率。这种玻璃的临界角为IN59016ARCSY13解阶跃光纤的数值孔径为2MAX1SIN4NAN允许的最大入射角自己用MATLAB算出来MAXRCSIN02414解光纤的归一化频率2110023VANAN光纤中传播的模数量254M15解（1）由，得到纤芯直径为2111VANANA120852307M（2）当，有23M1212NA得到模的个数为光纤通信习题册答案详解221085143M（3）当，得到模的个数为25M21320516解信号的周期为0/TF信号在纤芯中传输的速度为1VCN由于信号延迟半个脉冲周期，则光纤的长度为L861031252520LMF17解（1）由归一化频率得到2100VANAN1为了保证光纤中只能存在一个模式，则要求，则要求光纤纤芯半径245V01245307AMN（2）若取芯径，保证单模传输时，则M2200110VAA18解渐变光纤纤芯中某一点的数值孔径为222RNARNNA19解由,得10/0LIP10LGIOL对于1300NM波长的光信号，KMKDB208,/6,WPI15在8KM和20KM处的功率各是，/100451LOIP20对于1550NM波长的光信号，KLK,/3,I在8KM和20KM处的功率各是，/10024LOIW06120解（1）根据损耗系数定义LGIOP得到发送端的功率至少为/10183LOI（2）如果光纤的损耗变为，则所需的输入光功率为25DBKM/IPW21解（1）纤芯和包层的相对折射率差为210N光纤通信习题册答案详解则得到21475N接收端最快和最慢的模式之间的时延差38210013475LSC（2）模式色散导致的均方根脉冲展宽实际上就等于最快和最慢的模式之间的时延差12NTS（3）光纤的带宽距离积82214305/9CBLKMGBN22解纤芯和包层的相对折射率为213014NAN由阶跃光纤的比特距离积，得到光纤带宽CBL149/2CBMBSN23解波长为的光子能量为M83420610/61091CMSEHFJSJ对1MHZ和100MHZ的无线电的光子能量分别为346283CFHZ60JSJ24解光子数为348444166011103907CIIHNF25解粒子数为34821690510CIHF26解时的响应度为；13M4/2MRAW时的响应度为。585114因为响应度正比于波长，故在处光电二极管比处灵敏。53M27解由得到。1/2NII1/230028解由得到。1/2IIM1/2激光耦合进光纤的功率为，用DBM表示，光检测器接收到的功率为，TPMWLGTPDBMP根据，得到05L2TP其中损耗系数，长度，为两个连接器的损耗。由于是PIN，1/DBK120LK5所以载噪比为光纤通信习题册答案详解EQTEQDPEQRBKTFIBRINMRC/42502把参数，196E，0/AW43/IDHZ5EGZ10DINA，代入上式，就得出的值。238KJK0TQ3TD/CN29解（1）由得到，参数，1/2NIIM1/2196E06RAW，0PDB5/RIDBZ5EQZ0DIN238/KJK，代入上式，就得出的值。，29TEQ3TF/CNEQTEQDPEQRBKTFIINMRC/4202（2）将上式的，代入上式很容易就求出载噪比。1/7MD30解（1）把，3SDB56R1CD02SDB5MD，代入0/FK0/MK2RCSFPML其中右边分子上的1是指色散（功率）代价。于是可通过计算得到损耗限制的最大中继距离。（2）受色散限制的最大传输距离为60BD由于是单模光纤，所以，分子上的是为02/DPSKMN18N610了和分母的的单位相匹配，的单位一定要用MB/S。代入数据就可以求出的值来。其中BL。6578/MBS求出受色散限制的最大传输距离，然后与损耗限制的最大中继距离相比，取最小值，就是最大中继距离。31解（1）由“为了正常工作，APD接收机需要平均1000个光子/比特”得到APD的接收功率为0RHCPB其中是普朗克常数，是光速，是波长。又已知，把发射功率和接收功率用DBM表示出来。5SMW受损耗限制的最大传输距离为3SRFPL其中02/FDBK（2）受色散限制的最大传输距离为61LD由于是单模光纤，所以，分子上的015/DPSNMK2N是为了和分母的的单位相匹配，的单位一定要用MB/S。代入数据就可以求出的值60BL来。（3）对这个特殊系统，用图表示最大传输距离与数据速率的关系，包括损耗和色散两种限制。用MATLAB光纤通信习题册答案详解很容易表示。32解系统1把，代入0SPDBM50RD1CB6MD35/FDBKM2RCFML可得到损耗受限的最大传输距离。系统2把，代13SD38RPDM1C6D15/FDK入2RCFP可得到损耗受限的最大传输距离。33解CSERTMLKMDB/20160434解（1）N1151，N2149N1N2/N1151149/15100132MV2/2VA222441315031M3MAXLNCA158036S/KML35解1由PTPMINLL1MPMINPTL1M170035005635DBM2动态范围DPMAXPMIND103525DB36解37解38解光纤通信习题册答案详解39解40解41解光纤通信习题册答案详解42解43解SIN1（21）2SIN1（146148）294光纤通信习题册答案详解第八部分证明题练习解设光束通过厚度为的一层介质时，其光强由变为，在光放大时，可写成，DZIDI0DIDIGZ即，若为常数，则积分得到；/IG0GZE在衰减时，可写