【MOOC】《光纤通信》(杭州电子科技大学)章节期末慕课答案

【答案】《光纤通信》(杭州电子科技大学)章节期末慕课答案

有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索第3章光源、光放大器和光调制单元测验1.单选题：LED的发光对应的是光与物质的哪种作用（）

选项：

A、受激辐射

B、受激吸收

C、自发辐射

D、以上均不对

答案：【自发辐射】2.单选题：半导激光器的温度特性不好，当温度升高时，半导体激光器的输出光功率（）

选项：

A、越大

B、越小

C、不变

D、不能确定

答案：【越小】3.单选题：LD的发光对应的是光与物质的哪种作用（）

选项：

A、受激辐射

B、自发辐射

C、受激吸收

D、以上都对

答案：【受激辐射】4.单选题：LD的阈值电流随温度变化特性，下列说法正确的是（）

选项：

A、温度越高，阈值电流越小

B、温度越高，阈值电流越大

C、温度越高，阈值电流不变

D、以上都不对

答案：【温度越高，阈值电流越大】5.单选题：LED的工作机理是在PN结的两端接上（）

选项：

A、反向偏压

B、正向偏压

C、任意电压

D、以上都对

答案：【正向偏压】6.单选题：LD和LED的区别，下列说法正确的是（）

选项：

A、LD辐射的是相干光，LED辐射的是非相干光

B、LED辐射的是相干光，LD辐射的是非相干光

C、LD和LED辐射的都是相干光

D、LD和LED辐射的都是非相干光

答案：【LD辐射的是相干光，LED辐射的是非相干光】7.单选题：LED的辐射功率方向性比LD好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】8.单选题：在外调制电路中，通常选择LD作光源

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】9.单选题：在大容量高速率长距离的通信系统中，一般选用LED作光源。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：光源的作用是实现电到光的转换，是光发射机的核心元件。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】单元作业1.对于一个LED，当注入100mA电流时会产生2mW的光功率，请计算该光源的电光转换率。

计算过程清晰，结果正确得满分2.试比较LED和LD的优缺点。

从发光机理、驱动电流大小、辐射功率大小、P-I特性曲线、成本等进行比较。第1章光纤通信发展史单元测验11.单选题：光纤的作用是将光信号从光发射机无失真地传输到光接收机，其两个基本特性参数是（）。

选项：

A、色散和损耗

B、衰减和损耗

C、色散和展宽

D、失真和衰减

答案：【色散和损耗】2.单选题：链路能力的主要限制可由香农-哈特利定理算出，C＝BW*log（1+SNR），下列描述正确的是（）。

选项：

A、C表示运载能力的极限值，可通过减少带宽来实现

B、带宽BW起决定作用，它近似等于载波信号频率的1%。

C、C与BW成正比，与SNR成反比。

D、带宽BW起决定作用，它近似等于载波信号频率的10%。

答案：【带宽BW起决定作用，它近似等于载波信号频率的10%。】3.单选题：dB和dBm是光通信系统中常用的单位，0dBm对应的功率是（）。

选项：

A、1mW

B、0mW

C、10mW

D、2mW

答案：【1mW】4.单选题：光纤通信的工作波段在哪个范围（）。

选项：

A、1.3μm~1.8μm之间

B、0.5μm~1.5μm之间

C、0.8μm~1.5μm之间

D、08μm~1.8μm之间

答案：【08μm~1.8μm之间】5.单选题：1970年康宁公司拉制的第一段光纤的损耗是（）。

选项：

A、20dB/km

B、10dB/km

C、0.5dB/km

D、0.2dB/km

答案：【20dB/km】6.多选题：下列说法正确的是（）。

选项：

A、光发射机的功能是将电信号转化为光信号

B、光接收机的功能是将光信号转化为电信号

C、光纤的传输损耗影响到通信距离

D、现代光纤通信的通用波段在1550nm附近

答案：【光发射机的功能是将电信号转化为光信号;光接收机的功能是将光信号转化为电信号;光纤的传输损耗影响到通信距离;现代光纤通信的通用波段在1550nm附近】7.多选题：下列描述错误的是（）

选项：

A、烽火通信是光纤通信的雏形

B、光纤通信的优点是传输速率高，但缺点是带宽小。

C、单模光纤的损耗比多模光纤小

D、单模光纤的色散比多模光纤的色散大

答案：【光纤通信的优点是传输速率高，但缺点是带宽小。;单模光纤的色散比多模光纤的色散大】8.单选题：目前光通信系统中的采用的传输光纤是多模光纤。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】9.单选题：卫星通信可到达地球的任何一个角落，但时延大，而光纤通信传输速率高，与卫星通信结合是未来通信的发展方向。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】单元作业11.对于损耗分别为0.2dB/km、20dB/km和2000dB/km的3种光纤，要使光功率衰减到原来的1/10，传输距离应分别为多少？

给出详细的计算过程2.光源的发射功率为3mW，转换成dBm对应的值是多少？

给出计算步骤3.1.计算工作在0.88μm、1.3μm和1.55μm的光通信系统的载波频率。

给出具体的公式和计算结果第6章WDM网络设计及网络维护单元测验1.单选题：WDM中通常在业务信息传输带外选用以特定波长作为监控波长，优先选用的波长为（）nm。

选项：

A、1510±10

B、1510±4

C、1520±10

D、1520±4

答案：【1510±10】2.单选题：波分复用光纤通信系统在发射端，N个光发射机分别发射

选项：

A、N个相同波长，经过光波分复用器WDM合到一起，耦合进单根光纤中传输

B、N个不同波长，经过光波分复用器WDM变为相同的波长，耦合进单根光纤中传输

C、N个相同波长，经过光波分复用器WDM变为不同的波长，耦合进单根光纤中传输

D、N个不同波长，经过光波分复用器WDM合到一起，耦合进单根光纤中传输

答案：【N个不同波长，经过光波分复用器WDM合到一起，耦合进单根光纤中传输】3.单选题：DWDM与CWDM的主要区别可以说DWDM使用的波长间隔

选项：

A、很大，常常大于0.8nm

B、很小，常常小于0.8nm

C、很大，常常大于1.6nm

D、很小，常常小于1.6nm

答案：【很小，常常小于1.6nm】4.单选题：在一个波分复用系统中，不会出现的波道数是（）

选项：

A、2

B、4

C、7

D、32

答案：【7】5.单选题：已知一个565Mbit/s单模光纤传输系统，其系统总体要求如下：（1）光纤通信系统光纤损耗为0.1dB/km，有5个接头，平均每个接头损耗为0.2dB，光源的入纤功率为-3dBm，接收机灵敏度为-56dBm（BER=10-10）。（2）光纤线路上的线路码型是5B6B，光纤的色散系数为2ps/（km?nm），光源光谱宽度1.8nm。注：设计中选取色散代价为1dB，光连接器损耗为1dB（发送和接收端个一个），光纤富余度为0.1dB/km，设备富余度为5.5dB。那么系统的中继距离应为：（）

选项：

A、217.5km

B、47.12km

C、170.38km

D、264.62km

答案：【47.12km】第4章光探测器和光接收机单元作业1.A?photodiode?is?constructed?of?GaAs,?which?has?a?band-gap?energy?of?1.43eV?at?300K.What?is?the?cutoff?wavelength???

过程清晰，结果正确2.ComputetheresponsivityofanInGaAsAPDoperatingat1.55μmandhavingthequantumefficiency0.7.ifitsgainis10.Howmanyopticalpowerisneededbythisdetectortoproduce20nA?

步骤清晰结果正确单元测验1.单选题：光电二极管APD，PIN,LED和PN中，那个二极管具有内增益（）

选项：

A、APD

B、PIN

C、PN

D、LED

答案：【APD】2.单选题：PIN和APD的区别是（）

选项：

A、PIN没有内部放大，APD有内部倍增效应，灵敏度系数高

B、APD比PIN的驱动电压小

C、PIN的灵敏度高

D、以上都对

答案：【PIN没有内部放大，APD有内部倍增效应，灵敏度系数高】3.单选题：光电转换有内光电效应和外光电效应，下列说法错误的是（）

选项：

A、外光电效应是基于光子照射在光敏面上产生电子空穴复合

B、基于内光电效应原理工作的器件有PIN和APD

C、基于外光电效应原理工作的器件有真空PN管和PMT管

D、以上均不对

答案：【外光电效应是基于光子照射在光敏面上产生电子空穴复合】4.单选题：光电探测器的外接电压是（）

选项：

A、正向偏压

B、反向偏压

C、任意方向即可

D、以上都不对

答案：【反向偏压】5.单选题：通信系统中，影响接收机灵敏度的主要因素（）

选项：

A、码间干扰

B、消光比和光波波长

C、暗电流和量子效率

D、以上都对

答案：【以上都对】6.单选题：光接收机动态范围是指在保证系统误码率指标的条件下，接收机最大允许的平均接收功率与最小接收功率之差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】7.单选题：一般情况下，由器件的性能及实际经验，在使用光电探测器将其工作电压选择最高偏压，以便得到最大的信噪比，该操作是正确的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】8.单选题：与光电二极管相比，雪崩光电二极管灵敏度高的原因是雪崩光电二极管是通过碰撞电离获得内容增益，使得光电流实现雪崩倍增的，因而具有较高灵敏度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】9.单选题：光电二极管作为接收机，用于实现将接收的光信号功率一部分转换为电功率，一部分转换为热能。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：光接收机中主要影响灵敏度的指标为有光电检测器噪声、放大器噪声等

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第2章光纤单元测试1.单选题：单模光纤中主要色散来源是（）。

选项：

A、材料色散和模式色散

B、材料色散和波导色散

C、波导色散和模式色散

D、偏振模色散和材料色散

答案：【材料色散和波导色散】2.单选题：谱宽为4nm的光脉冲，在某单模光纤中传输50km后，脉冲在时域上展宽3000ps，该光纤总色散系数为多少？

选项：

A、15ps/nm`km

B、60ps/nm`km

C、2800ps/nm`km

D、750ps/nm`km

答案：【15ps/nm`km】3.单选题：光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是（）

选项：

A、瑞利散射

B、过渡金属离子吸收

C、OH-吸收

D、弯曲损耗

答案：【瑞利散射】4.单选题：光纤通信的三个工作窗口中，对于常规光纤，最低损耗窗口是（）

选项：

A、0.85μm

B、1.40μm

C、1.31μm

D、1.55μm

答案：【1.55μm】5.单选题：一光信号在光纤中传播了5000m，功率损耗了15%，该光纤的损耗为：（）

选项：

A、0.71dB

B、-0.14dB/km

C、0.71dB/km

D、0.14dB/km

答案：【0.14dB/km】6.某光纤线路发射端功率为2mW，接收端功率为0.1mW，线路长65km，线路损耗为dB/km。（保留一位小数）

答案：【0.2】7.某光纤线路发射端功率为2mW，接收端功率为0.1mW，线路长65km，线路损耗为1/km。（保留三位小数）

答案：【0.046】光线与光缆单元作业1.计算工作带宽在S-波段、C-波段和L-波段时的频带宽度。

计算过程详细，结果正确。2.有一SIF光纤，纤芯折射率n1=1.5，包层折射率n2=1.485，工作波长为0.82μm。若纤芯直径是50μm，请计算纤芯内能容纳的传输模式。若工作波长改为1.2μm，纤芯内传输的模式数为多少？分析这两种不同波长下的模式数结论。

计算过程详细，结果正确。第5章光网络中的组件单元测验1.单选题：EDFA内部结构中，用于降低放大器噪声的无源器件是（）

选项：

A、光滤波器

B、光复用器

C、掺铒光纤

D、泵浦光源

答案：【光滤波器】2.单选题：表示光纤放大器能力的主要性能指标是（）

选项：

A、功率增益

B、噪声指数

C、平坦度

D、带宽

答案：【功率增益】3.单选题：光放大器，其输入光功率为1.5mW,输出功率为150mW,则放大器的增益为（）

选项：

A、15dB

B、20dB

C、100dB

D、0.01dB

答案：【20dB】4.单选题：光纤耦合器与WDM复用器有什么不同（）

选项：

A、光纤耦合器是把一个输入信号分成多个输出（可以是同一个波长信号）或者多路输入信号合成一路输出

B、WDM是把不同波长的信号合成一路，或者包含多个波长的一路信号按照波长不同分成多路

C、两者都是互易型器件

D、以上都对

答案：【以上都对】5.单选题：光纤隔离器作用和主要的性能指标，说法正确的是（）

选项：

A、只允许光波往一个方向传播，阻止光波向其他方向特别是反方向传输的无源器件

B、插入损耗

C、隔离度

D、以上都对

答案：【以上都对】6.单选题：放大器的增益饱和限制了放大器的动态范围和放大能力。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】7.单选题：任何光器件接入系统重都会带来损耗。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】8.单选题：光环行器的传播方向是逆着器件上的箭头方向进行工作的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】9.单选题：EDFA放大器是全光放大器，可用于功率放大、前置放大和在线放大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】10.单选题：光耦合器和光环行器都是无源光器件

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】单元作业1.1.请画出双向泵浦的EDFA的结构，并说明其放大机理。

过程清晰答案正确2.2.Anerbium-dopedfiberamplifierhasanoisefigureof6andagainof100.Theinputsignalhasa30dBsignal-to-noiseratioandasignalpowerof10μW.1)Computetheoutputsignalpower(indBm).2）Computethesignal-to-noiseratio(indB)attheamplifier’soutput3)Iftheamplifieroperatesovera35nmbandwidth(1530~1565nm),Howmany10-GHZchannelscanfitintothisrange(bymultiplexing)and,thus,beamplifiedsimultaneously.4)Iftheamplifierworksat1550nmandispumpedat980nm,computetheamplifierefficiencyiftheonlyenergylossisduetothefactthatittakesone980nmphotontoproduceone1550nmphoton.

过程清晰，答案正确。3.某特殊的掺铒光纤放大器工作带宽超过20nm（1530nm-1550nm）。有多少10-GHz的信道能安置在这个区域内（即所谓复用）并同时被放大。

过程清晰，答案正确期末考试线上期末考试1.单选题：有源器件（光源和检测器）的物理基础是光和物质相互作用的效应。可以归结为光与原子的相互作用，将发生三种物理过程（）。

选项：

A、自发辐射、受激辐射和受激吸收

B、受激辐射、受激吸收和粒子复合

C、受激吸收、自发辐射和粒子复合

D、自发辐射、受激辐射和粒子复合

答案：【自发辐射、受激辐射和受激吸收】2.单选题：表示光纤色散程度的物理量是（）

选项：

A、时延差

B、时延

C、速度差

D、相位差

答案：【时延差】3.单选题：下列说法正确的是（）

选项：

A、光源是PN结工作在正向偏压，光电探测器PIN是PN结工作在反向偏压。

B、光源是PN结工作在反向偏压，光电探测器PIN是PN结工作在正向偏压。

C、光源是实现光到电的转换，光电探测器PIN是实现电到光的转换。

D、光源和光探测器PIN都是PN结工作在正向偏压。

答案：【光源是PN结工作在正向偏压，光电探测器PIN是PN结工作在反向偏压。】4.单选题：光纤是利用光的以下那种现象传送光信号的？

选项：

A、全反射

B、折射

C、散射

D、辐射

答案：【全反射】5.单选题：目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口

选项：

A、1.05um,1.27um,1.31um

B、0.85um,1.31um,1.55um

C、0.85um,1.27um,1.55um

D、0.85um,1.27um,1.31um

答案：【0.85um,1.31um,1.55um】6.单选题：光发射机的性能指标是（）

选项：

A、消光比

B、动态范围

C、发光功率

D、灵敏度

答案：【发光功率】7.单选题：下列关于光无源器件的描述正确的是（）

选项：

A、光连接器和光放大器都是有源器件

B、光环行器和光隔离器是非互易器件

C、光复用器和解复用器是有源器件

D、掺铒光放大器是基于自发辐射放大

答案：【光环行器和光隔离器是