光纤复习题5.docx
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光纤复习题5.docx
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光纤复习题5
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.n1≈n2 B.n1=n2
C.n1>>n2 D.n1< 3.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.0.85μm和1.3μm B.0.85μm和1.48μm C.0.98μm和1.48μm D.0.98μm和1.55μm 1.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1.3μm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1.55μm,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α=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=6.626×10-34J·S) 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 0.4~2.0mm;B 0.4~1.8mm;C 0.4~1.5mm;D 0.8~1.8mm。 4目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是: [C ] A 0.85mm、1.20mm、1.80mm;B 0.80mm、1.51mm、1.80mm; C 0.85mm、1.31mm、1.55mm;D 0.80mm、1.20mm、1.70mm。 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-TG.655光纤;B ITU-TG.654光纤;C ITU-TG.653光纤;D ITU-TG.652光纤。 窗体顶端 4光纤的主模(基模)是: [ D ] A TE10模; B TM10模; CEH11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: [ ] 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; 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)H.261 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)冗余压缩法减少了冗余,不能原样恢复原始数据。 (3)冗余压缩法是有损压缩法。 (4)冗余压缩的压缩比一般都比较小。 A、 (1)(3)(B) B、(4) C、 (1)(3)(4) D、仅(3) 5.图像序列中的两幅相邻图像,后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关,这是[ B ] A、空间冗余 B、时间冗余 C、信息嫡冗余 D、视觉冗余 6.下列哪种说法不正确[ A ] A、预测编码是一种只能针对空间冗余进行压缩的方法。 B、预测编码是根据某一模型进行的。 C、预测编码需将预测的误差进行存储或传输。 D、预测编码中典型的压缩方法有DPCM、ADPCM。 7.下列哪种说法正确[ C ] A、信息量等于数据量与冗余量之和。 B、信息量等于信息嫡与数据量之差。 C、信息量等于数据量与冗余量之差。 D、信息量等于信息嫡与冗余量之和。 8.在MPEG中为了提高数据压缩比,采用了哪些方法[ C ] A、运动补偿与运动估计。 B、减少时域冗余与空间冗余。 C、帧内图像数据与帧间图像数据压缩。 D、向前预测与向后预测。 9.在JPEG中使用了哪两种熵编码方法[ D ] A、统计编码和算术编码。 B、PCM编码和DPCM编码。 C、预测编码和变换编码。 D、哈夫曼编码和自适应二进制算术编码。 10.MPEG中为了提高数据压缩比,采用了哪些方法[ C ] A、运动补偿与运行估计; B、减少时域冗余与空间冗余; C、帧内图象数据与帧间图象数据压缩; D、向前预测和向后预测。 11.国际标准MPEG-Ⅱ采用了分层的编码体系,提供了四种技术,分别是[D]。 (1)空间可扩展性;信噪比可扩充性;框架技术;等级技术 (2)时间可扩充性;空间可扩展性;硬件扩展技术;软件扩展技术 (3)数据分块技术;空间可扩展性;信噪比可扩充性;框架技术 (4)空间可扩展性;时间可扩充性;信噪比可扩充性;数据分块技术 12.多媒体技术未来发展的方向是什么? D (1)高分辨率,提高显示质量 (2)高速度化,缩短处理时间 (3)简单化,便于操作 (4)智能化,提高信息识别能力 A、 (1) (2)(3) B、 (1) (2)(4) C、 (1)(3)(4) D、全部
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