光纤通信概论考试题及答案

1、 下笔如有神读书破万卷 光通信概论总复习 4 ）（ 1、2、1、 原子的三种基本跃迁过程是： 自发辐射；（1） 受激辐射；（2） 自发接受；（3） 受激吸收。（4） 4） 1、2、2、 光纤型光放大器可分为：（ 光纤拉曼放大器（1） 掺铒光纤放大器（2） 光纤布里渊放大器（3） 半导体光放大器（4） ）下面说法正确的是：（ 3 3、 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；（1） 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；2） （ 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；3） （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。 4

2、） （ 4、 光纤的单模传输条件是归一化频率满足：（ 1 ） （1） V2.405 ； （3） V3.832 。 5、 STM-4一帧的传输速率是（ 2 ）。 （1）927088000； （2）9270880004； （3）92708； （4）927084。 6、光纤通信主要应用的3个波长是：（1、2、3、4） （1） 850nm； （2） 1310nm； （3） 1550nm； （4） 上述全部 7、下面说法正确的是：（ 1、3 ） （1） F-P激光器的谱线宽度大于DFB激光器的线宽； （2） DFB激光器的线宽大于LED的线宽； （3） 白炽灯的线宽大于DFB激光器的线宽； （4） LE

3、D的线宽小于DBR激光器的线宽。 8、下面说法正确的是：（ 1 ） （1）损耗对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤放大器克服； （2）当损耗限制比色散限制距离短时，称这种光纤通信系统为色散限制系统； （3）色散对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤放大器克服； （4）色散对光纤通信系统传输距离的限制可用光纤非线性克服。 读书破万卷 下笔如有神 9、多模光纤中存在的色散：（ 1、2、3、4 ） （1） 模间色散； （2） 材料色散； （3） 波导色散； （4） 偏振模色散。 10、作为光中继器使用的掺饵光纤放大器在传输系统中的主要作用是（ 3 ） （1） 提高光纤中的信噪比； （2） 消除传输光脉

4、冲的相位抖动； （3） 补偿光纤损耗； （4） 调节光纤色散。 11、EDFA泵浦光源的典型工作波长是（ 2 ）。 （1） 0.85m ； （2） 0.98m ； （3） 1.3m ； （4） 1.55m 。 12、半导体激光器是通过 受激 辐射产生光的器件；半导体激光器的激射条件为： 粒子数反转 、 受激辐射 和 正反馈 。 13、光纤色散的种类有: 模间色散 、 材料色散 、 波导色散 、 偏振模色散 等。 14、引起光纤损耗的主要因素有: 吸收损耗 、 散射损耗 、 弯曲损耗 等。 15、掺铒光纤放大器主要由 掺铒光纤 、 波分复用器 、 光隔离器 和 泵浦激光器 等光电器件构成。 16

5、、现有码流信号为110110010001001011110110，采用8B1P编码方式，当P为奇校验码时的码流信号为 110110010 000100101 111101101 ，偶校验码时的码流信号为 110110011 000100100 111101100 。 17、石英光纤的三个低损耗窗口的中心波长分别位于 850 nm、 1310 nm 和 1550 nm。 18、光接收机的主要作用是 光电变换 、 信号再生 和 信号放大 。 19、根据增益介质的不同，目前主要有两类光发大器：一类是采用活性介质，如半导体材料和掺稀土元素光纤，利用受激辐射机制实现光的直接放大 ，如 半导体 光放大器

6、和 掺铒 光纤放大器；另一类 基于 光纤的非线性 效应，利用受激散射机制实现 光的直接放大，如光纤 拉曼 放大器和光纤 布里渊 放大器。 20、STM-1帧结构信息净负荷位置在1-9行中的第 10270 列。 读书破万卷 下笔如有神 21、SDH信号“组装”为标准的同步传输模块STM-N，主要步骤是： 指针处理 、 映射 、 复用 和 定位校准 。 22、画出数字光发射机各组成部分方框图，并简要说明各所填方框的主要功能。 线路编码功能：将数字码流转换成适合于光纤传输的码型、送入光纤线路。 调制电路功能：把要传送的信息转变为电流信号注入LD，从而获得相应的光信号。 LD功能：实现信号的光电转换。

7、 控制电路的功能：控制激光器的直流偏置电流，使其自动跟踪阈值的变化，从而使LD总是偏置在最佳工作状态。 23、画出数字光接收机各组成部分方框图，并简要说明各所填方框的主要功能。 光电变换光电检测器把光信号转换成电流信号。 前置放大器 前置放大器的噪声对整个放大器的输出噪声影响甚大。 主放大器及AGC电路 主放大器的作用除提供足够的增益外,它的增益还受AGC电路控制，输出信号的幅度在一定的范围内不受输入信号幅度的影响。 均衡滤波 均衡滤波器的作用是保证判决时不存在码间干扰。 判决及时钟恢复电路 对信号进行再生 。 译码器如果在发射端进行了线路编码(或扰乱),则在接收端需要有相应的译码(或解扰)电

8、路。 读书破万卷 下笔如有神 24、画出一个2.5Gb/s单通道光纤通信系统点到点传输结构图（光纤长度大于100公里）。 25、画出一个10Gb/s单通道光纤通信系统点到点传输结构图（光纤长度大于100公里）。 26、画出双向泵浦掺铒光纤放大器的结构图，指出各器件的作用。 27、画出波分复用光纤通信系统的原理图，指出各器件的作用。 读书破万卷 下笔如有神 28、比较DWDM和OTDM光纤通信系统的特点，包括各自采用了哪些关键技术?各自的优缺点是什么。 DWDM的关键技术：激光器调制技术（直接调制技术、外调制技术）；波分复用/解复用器；光放大器（增益带宽、带内增益平坦特性、噪声指数的饱和输出功率

9、）。 DWDM的优点：充分利用光纤的低损耗波段，大大增加光纤的传输容量，降低成本；对各信道传输的信号的速率、格式具有透明性；节省光纤和光中继器；可提供波长选路。 DWDM的缺点：WDM系统可复用的光波长数目和传输的距离都是有限的；WDM系统间的互操作性以及WDM系统与传统系统间互连互通太差。 OTDM的关键技术:超短光脉冲产生，光脉冲压缩；超短光脉冲传输和色散管理；全光时钟恢复；全光解复用；全光采样；全光时分分插复用。 OTDM的优点：使用极窄脉冲产生较大的带宽，可以更加有效地利用光纤的频谱资源；产生极高比特率的合成数据流；可实现多路信号同时接入到同一根光纤。 OTDM的缺点：该技术不如WDM

10、技术成熟，真正实用化还需时日。 29、一单模光纤传输系统由两段光纤构成，在1310nm处，第一段光纤的损耗值为2?/km；第二段光纤的损耗值为0.6dB/km，色散值为D0.35dB/km，色散值为?15ps2?150ps/km?nm。如果在光纤输入端的入纤功率为4mW，系统要求到达接收端的光功率不低于1?W，同时脉冲的波形在输出端不能有任何畸变或展宽。试计算： （1）该系统所能达到的最大传输距离。（2）在达到最大传输距离的情况下，两段光纤的长度分别是多少km。（c为真空中的光速，c=3108m/s，是光信号的波长） 解： 2, ?则色散系数：群速度色散：4mW=6dBm, 1?W= -30dBm; 15ps /km先统一单位：2 列光纤损耗等式：接收端的光功率=入纤功率?第一段光纤的损耗值?第二段光纤的损耗值；