光纤通信模拟试题.docx
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光纤通信模拟试题.docx
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光纤通信模拟试题
光纤通信模拟试题1
一、选择题
1.目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是()
A.红外区B.远红外区C.紫外区D.近红外区
2.表示光纤色散程度的物理量是()
A.时延B.频带带宽C.时延差D.相位差
3.在外来光子的激发下,低能级E1上的电子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而跃迁到高能级
E2的过程称为()
A.自发辐射B.受激辐射C.受激吸收D.康普顿效应
4.EDFA中,光滤波器的主要作用是()
A.使泵浦光和信号光耦合B.滤除光放大器的输出噪声
C.提高光放大增益D.使信号再生
5.目前,掺铒光纤放大器的噪声系数可低达()
A.-3dB~0dBB.0dB~3dBC.4dB~5dBD.10dB~15dB
6.STM-1的帧结构中,段开销区域的位置是在()
A.1~9列,1~3行和5~9行B.1~9列,1~9行
C.1~3列和5~9列,1~9行D.1~3列和5~9列,1~3行和5~9行
7.不属于PIN光电二极管特性参数的是()
A.暗电流B.消光比C.响应度D.响应时间
二、填空题
11.利用光波作为载频的通信方式称为___________________。
12.通常根据传播方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形态分成TE波,
TEM波和___________________三类。
13.薄膜波导由衬底、敷层和___________________三层介质构成。
14.在薄膜波导中,导波的基模是___________________。
15.按照射线理论,阶跃型光纤中光射线主要有___________________和斜射线两类。
16.渐变型光纤中,子午射线的自聚焦是指光纤中不同的射线具有___________________的
现象。
17.光纤是一种介质光波导,具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。
它是由直径大约只有
___________________的细玻璃丝构成。
18.处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________________。
19.激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的___________________。
20.随着激光器温度的上升,其输出光功率会___________________。
21.EDFA的输出饱和功率是指___________________时所对应的输出功率。
22.EDFA作为发射机功率放大器使用的主要作用是___________________。
23.在光纤通信系统中,利用光纤来传输监控信号时,通常可采用频分复用和____________
_______两种传输方式。
24.对光隔离器的主要要求是:
插入损耗低和___________________。
25.光纤通信系统中(武汉自考)常用的线路码型有:
mBnB码、插入比特码和_____________
______等。
26.STM-1帧结构中,管理单元指针的位置在___________________列中的第4行。
27.虚容器是SDH中最重要的一种信息结构,它由容器输出的信息净负荷和_________来组
成。
28.STM-1信号中,一帧中包含的字节数为___________________。
29.由光电检测器引入的噪声主要有量子噪声、___________________和雪崩管倍增噪声等
三种。
30.在保证系统误码率指标的要求下,测得接收机的最低输入光功率为0.1μW,最大允许
输入光功率为0.1mW,则该接收机的动态范围为___________________dB。
三、名词解释题
31.光纤中的模式
32.本地数值孔径
33.激光器的温度特性
34.误码率(BER)
35.光接收机灵敏度
四、画图题
36.画出光纤数字通信系统中光发射机的基本组成原理框图。
37.画出光纤数字通信系统中光接收机的基本组成原理框图。
五、简答题
38.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?
其最佳折射指数分布形式又是什么?
39.光纤通信对半导体光源有哪些基本要求?
40.在我国采用的准同步数字体系中,PCM端机输出端口的接口码速率和接口码型分别是
什么?
41.什么是雪崩光电二极管的雪崩倍增效应?
六、计算题
42.阶跃型光纤,已知纤芯折射率n1=1.51,相对折射率差Δ=0.18%,纤芯半径a=3.5μm,
工作波长λ=1.31μm。
求:
(1)每公里光纤的模式色散;
(2)光纤中可以传输的模式。
43.某光纤通信系统中,已知光接收机灵敏度为-38dBm,光发射机光源的入纤光功率为0.
5mw,光纤衰减系数为0.34dB/km,全程光纤平均接头损耗为0.05dB/km。
设计要求
系统富裕度为6dB,试核算该系统的无中继传输距离能否满足100km的要求。
光纤通信模拟试题2
一、选择题
1.速率为fb的NRZ码经4B1H码型变换后,其线路码的速率为()
A.1.25fbB.1.2fbC.fbD.0.8fb
2.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
3.STM-1一帧的字节数为()
A.9×270×NB.9×261×NC.9×270D.9×261
4.在薄膜波导中,导波的轴向相位常数k1z=()
A.k0sinθ1B.k0n1cosθ1C.n1cosθ1D.k0n1sinθ1
5.在阶跃型光纤中,当导波处于截止的临界状态时,其特性参数()
A.W=0B.β=0C.V=0D.U=0
6.目前,掺铒光纤放大器噪声系数可低至()
A.-3dB~0dBB.0dB~3dBC.4dB~5dBD.10dB~15dB
7.不属于半导体激光器特性参数的是()
A.输出光功率B.阈值电流C.转换效率D.消光比
8.光纤衰减系数的单位是()
A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km
9.在EDFA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.光隔离器
二、填空题
11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件。
12.在光(电磁波)的传播形态中,TEM波的含义是__________。
13.在薄膜波导中,可能产生的三种类型的波是导波、__________和敷层辐射模。
14.对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________。
15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形
__________。
16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布。
17.常用通(武汉自考)信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架式等几种。
18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成。
19.光发射机的消光比过大,会使接收机的__________特性变坏。
20.光发射机中,__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏。
21.半导体P-N结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致,这有利于耗尽层
的加宽。
22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标。
23.光定向耦合器的主要特性参数有:
插入损耗、分光比和__________等。
24.利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时,通常可采用时分复用和__________两种传
输模式。
25.SDH网由一系列__________组成,是一个高度统一的、标准的智能化网络。
26.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第1~9行,第__________列。
27.管理单元AU是SDH的一种信息结构,它是由一个相应的高阶VC和一个相应的
__________构成的。
28.目前EDFA采用的泵浦光波长为0.98μm和__________两种。
29.EDFA的主要特性指标有:
功率增益、输出饱和功率和__________等。
30.EDFA作前置放大器使用时,其作用为__________。
三、名词解释题
31.光纤的时延
32.受激辐射
33.光电检测器的响应时间
34.单位间隔(UI)
35.网络自愈
四、画图题
36.画出半导体激光器(LD)数字信号的直接调制原理图。
37.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图。
五、简答题
38.何为单模光纤的截止波长λc?
写出在阶跃型光纤中λc的计算公式。
39.简述光源直接调制方式的主要优缺点。
40.在数字光接收机电路中,为什么要采用均衡器?
41.在数字光纤通信系统中,线路码型应满足哪些条件?
六、计算题
42.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1=1.50,相对折射率差Δ=0.25,纤芯的半径
a=5μm,工作波长λ=1.31μm。
计算:
(1)该光纤的数值孔径NA;
(2)光纤中传输模式的数量;
(3)为保证光纤的单模传输,光纤的芯径应取多大?
43.某工程采用单模光纤通信系统,其发射机光源的入纤光功率为0.5mW,接收机的灵敏
度为1μW,全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km,系统富裕度为6dB。
现要求该系统
的中继传输距离达65km,请核算选用单位长度损耗为0.27dB/km的光纤是否满足传输
的要求。
光纤通信模拟试题3
一、选择题
1.处于高能级E2上的电子,当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1时,同时放出一个能
量为hf=E2-E1的光子,这个跃迁过程为()
A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.电光效应
2.影响光接收机灵敏度的一个主要因素是()
A.光纤色散B.光电检测器噪声C.光纤衰减D.光缆线路长度
3.对于8448kb/s码速率的数字信号,UI的抖动对应的时间为()
A.118nsB.118μsC.488nsD.488μs
4.STM-4信号每秒可传的帧数是()
A.1000B.2000C.8000D.16000
5.EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是()
A.光滤波器B.光耦合器C.光环形器D.光隔离器
6.由EDFA功率增益与泵浦功率之间的关系曲线,可以看出输入泵浦功率和输出放大器增
益变化关系为()
A.先逐步增大,后不变B.先不变,后逐步增大
C.一直不变D.先不变,后逐渐降低
9.目前,大多数通信用光纤的纤芯和包层的组成材料是()
A.多组分玻璃B.石英C.石英和塑料D.塑料
10.表示光纤色散程度的物理量是()
A.时延B.相位C.时延差D.群速度
二、填空题
11激光器主要由能够产生激光的工作物质、泵浦源和_________等三部分构成。
12.光发射机的消光比过大,会使接收机的_________特性变坏。
13.在PIN光电二极管中,P型材料和N型材料之间加的一层轻掺杂N型材料,称为
_________层。
14.光接收机中,由APD引入的噪声主要有量子噪声、暗电流噪声和_________等三种。
15.光纤通信系统中的监控信号除了可借助光缆中的金属导线传输外,还可利用_________
来传输。
16.在准同步数字体系中,我国和欧洲采用的基础速率为_________。
17.在SDH的帧结构中段开销又可分为再生段开销和_________两种。
18.按照泵浦方式的不同,EDFA可分为_________、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种
形式。
19.EDFA功率增益的定义式为_________。
20.目前光纤通信系统中,长波长低损耗的工作窗口是_________和1.55μm。
21.在光(电磁波)的传播形态中,TEM波是_________波的英文缩写。
22.在薄膜波导中,可能产生的三种类型的波是导波、衬底辐射模和_________。
23.薄膜波导中导波的基模是_________模。
24.所谓弱导波光纤是指纤芯折射指数_________包层折射指数的光纤。
25.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、_________和骨架式等几种。
三、名词解释题
26.APD的雪崩倍增因子
27.误码率
28.网络自愈
29.波导色散
30.光源的直接强度调制
四、画图题
31.画出光发射机输入盘的原理方框图。
32.画出最简单的光中继器原理方框图。
五、简答题
33.简述光隔离器的主要作用和要求。
34.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?
最佳折射指数分布形式又是什么?
35.光纤通信系统对光发射机有哪些要求?
36.什么是APD的雪崩倍增效应?
六、计算题
37.阶跃型光纤纤芯和包层的折射指数分别为n1=1.51,n2=1.49,纤芯半径a=4μm,工作波
长λ=1.31μm。
试计算:
(1)相对折射指数差△;
(2)光纤的数值孔径NA;
(3)光纤中传播的模式数量。
38.已知一光纤通信系统发射机的平均发送光功率为0.5mW,接收机灵敏度为-38dBm,光
纤损耗为0.34dB/km,全程光纤平均接头损耗为0.05dB/km,设计要求系统富裕度为6dB。
试核算该系统的无中继传输距离是否满足100km的要求。
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光纤通信模拟试题4
一、选择题
1.光纤包层需要满足的基本要求是()
A.为了产生全内反射,包层折射率必须比纤芯低
B.包层不能透光,防止光的泄漏
C.必须是塑料,使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低
2.一段20km长、衰减为0.5dB/km的光纤,其输出为0.005mW,则输入功率为()
A.0.5mWB.0.1mWC.0.05mWD.0.03mW
3.哪种类型光纤的色散最大?
()
A.阶跃折射率多模光纤B.渐变折射率多模光纤
C.阶跃折射率单模光纤D.色散移位单模光纤
4.对于芯径为8μm的阶跃折射率单模光纤,纤芯折射率为1.5,包层折射率为1.495,截止波
长为()
A.0.89μmB.1.15μmC.1.28μmD.1.31μm
5.通过20km长的单模光纤传输瞬时脉冲,信号波长处的色散为10ps/(nm*km),入射脉冲
谱宽为2nm,则光纤输出端的脉冲宽度是多少?
()
A.400psB.250psC.200psD.100ps
6.镓铝砷(GaAlAs)LED和LD的波长是()
A.850nmB.665nmC.1310nmD.1550nm
7.以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源()
A.通过光纤的电流B.EDFA不需要功率源
C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D.从光信号中提取的功率
8.LED的输出是如何调制的()
A.通过改变外调制器的电流进行外调制B.通过改变驱动电流直接调制
C.通过改变加到外调制器上电压直接调制D.通过改变LED的工作温度直接调制
9.雪崩光电二极管()
A.有基于电子雪崩放大的内部放大级B.有包含单个晶体管的外部放大级
C.在晶体管基础上产生光电流,放大信号D.在亮光下能产生光信号的普通晶体管
10如果信道间隔为100GHz,利用一个工作在1540-1565nm波段的放大器能传输多少个不
同波长?
(光速为299792458m/s)()
A.16B.25C.31D.32
二、填空题
1.电磁波在传播方向上没有电场分量和磁场分量,称为______波。
2.光纤通信与电通信方式的主要差异,一是用光作为传输信号,二是______。
3.在光纤通信中,中继距离受光纤损耗和______的制约。
4.光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。
5.从几何光学的角度来看,若满足全反射的条件,则在波导中形成______波。
6.当全反射条件被破坏,即认为导波处于______状态。
7.薄膜波导的基模是______模。
8.携带信息的光波在光纤的纤芯中,由纤芯和包层的界面引导前进,这种波称为______。
9.不同的模式具有相同的传输常数时,就认为这些模式是______模。
10.可用归一化频率判断某种模式能否在光纤中传输,截止条件是______。
11.单模光纤不存在______色散。
12.单模光纤中存在着______色散和波导色散。
13.对于多模光纤,______色散占主要地位。
14.只有波长______材料截止波长的入射光,才能使材料产生光生载流子。
15.雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的,这种随机性的电流起伏将引起______噪声。
16.在数字通信系统中,抖动将引起______的增加。
17.SDH的帧结构是以______为基础。
18.在SDH的帧结构中,有足够的______,以适应网络管理、运行和维护。
19.当一秒内的误码率劣于______,称严重误码秒。
20.随着传输码速的提高,一个UI的时间将______。
三、名词解释
1.简并模
2.泵浦源
3.光接收机灵敏度
4.mB1P码
5.网络节点接口
四、简答题
1.按照纤芯剖面折射率分布不同,光纤可分为哪两种形式?
解释其含义。
2.实现光源调制的方法有哪些,请具体说明。
3.光接收机中主放大器的主要作用是什么?
4.如何用光纤的频域特性来描述光纤的色散效应?
五、画图题
1.画出薄膜波导中的TE波和TM波。
2.画出EDFA的结构示意图。
六、计算题
1.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传
播模式。
试问:
(1)其纤芯直径为多少?
(2)在1320nm波长上可以支持多少种模式?
(3)在1550nm波长上可以支持多少种模式?
2.一个100Mbit/s信号必须通过具有8个连接器对的100m光纤传输到灵敏度为1μW
(-30dBm)的接收机,光纤损耗为4dB/km,且每对连接器的平均连接损耗为1.0dB。
如
果系统余量为5dB,则系统必须耦合到光纤内的最小功率是多少?
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