2025年大学本科三年级（通信工程）光纤通信技术综合试题及答案

2025年大学本科三年级（通信工程）光纤通信技术综合试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共8小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.光纤通信中，光信号是通过光纤的哪种特性进行传输的？A.导电性B.绝缘性C.全反射D.折射2.以下哪种光纤类型常用于长距离通信？A.单模光纤B.多模光纤C.阶跃型光纤D.渐变型光纤3.光纤通信系统中，光发射机的核心部件是？A.光源B.调制器C.放大器D.耦合器4.光信号在光纤中传输时，会发生的损耗不包括以下哪种？A.吸收损耗B.散射损耗C.弯曲损耗D.辐射损耗5.光纤通信的工作波长范围主要在哪个波段？A.微波波段B.红外波段C.可见光波段D.紫外波段6.对于光纤的数值孔径，以下说法正确的是？A.数值孔径越大，光纤的集光能力越强B.数值孔径越小，光纤的集光能力越强C.数值孔径与光纤的集光能力无关D.数值孔径只影响光纤的传输速度7.光纤通信系统中，光接收机的主要功能是？A.产生光信号B.对光信号进行放大C.检测并放大微弱光信号，恢复出原始电信号D.对光信号进行调制8.以下哪种技术可以有效提高光纤通信系统的容量？A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.以上都是第II卷（非选择题共60分）9.（10分）简述光纤通信的优点。10.（15分）说明光纤的结构及各部分的作用。11.（15分）分析光信号在光纤中传输时产生色散的原因及危害。12.（材料题10分）材料：在某光纤通信系统升级项目中，需要提高系统的传输速率。已知原系统采用的是单波长传输，速率为10Gbps。现有两种方案可供选择：方案一，采用波分复用技术，增加波长数量；方案二，采用时分复用技术，提高单个波长的传输速率。问题：请分析这两种方案的优缺点，并说明哪种方案更适合该项目，为什么？13.（材料题20分）材料：随着5G技术的发展，对光纤通信的需求也日益增长。某通信企业计划建设一个覆盖城市主要区域的光纤通信网络。在网络规划过程中，需要考虑光纤的选型、敷设方式以及与现有通信设施的融合等问题。问题：（1）在光纤选型方面，应考虑哪些因素？（10分）（2）简述光纤敷设的主要方式及各自的特点。（10分）答案：1.C2.A3.A4.D5.B6.A7.C8.D9.光纤通信具有诸多优点。传输损耗低，可实现长距离传输；通信容量大，能满足高速数据传输需求；抗电磁干扰能力强，信号稳定；保密性好，信息不易被窃取；重量轻、体积小，便于敷设和安装等。10.光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。纤芯是光信号传输的主要通道，其折射率高于包层。包层的作用是使光信号在纤芯中通过全反射进行传输。涂覆层则起到保护光纤的作用，防止光纤受到外界损伤。11.光信号在光纤中传输时产生色散的原因主要有模式色散、材料色散和波导色散。模式色散是由于不同模式的光在光纤中传输速度不同导致；材料色散是因光纤材料的折射率随光波长变化引起；波导色散是由光纤的结构参数变化造成。色散会使光信号中的不同频率成分传输速度不同，导致信号展宽，降低通信质量，限制传输容量。12.方案一：波分复用技术优点是可通过增加波长数量直接提高系统容量；缺点是设备成本较高，对光器件要求高。方案二：时分复用技术优点是利用现有波长资源，成本相对较低；缺点是技术难度大，单个波长速率提升有限。对于该项目，若原系统光器件有升级空间且追求更高性价比，方案二更适合，因为可在利用现有资源基础上逐步提升速率，成本增加相对较小。若资金充足且对容量提升要求迫切，方案一能大幅提高容量，虽成本高但更符合需求。13.（1）光纤选型应考虑传输距离，长距离需低损耗单模光纤；通信容量，大容量需求下考虑复用技术适用的光纤；环境适应性如抗弯曲、抗拉伸能力；成本因素，综合考虑不同光纤价格。（2）光纤