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1、光纤通信自测题第一章一、填空题通信是 为传输媒质。以 为载波的通信方式。目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是 、 和 。光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的 区，波长范围为 。二. 选择题（有一个或者多个答案）1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。A、 0.85 m B、 2 m C、1.31 m D、1.55 m2. 目前纤光通信常用的光源有（）。A、 LED B、LD C、PCM D、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线三、简答题1 光纤通信有哪些优点？2 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？3 光纤通信系统由哪几
2、部分组成？简述各部分作用。答案：一、 光纤 光波 0.85 m 1.31 m 1.55 m 近红外区 0.71.7m二、1、ACD 2、AB 3、C三、 1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。 2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。光纤通信用的近红外光（波长约1m）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m1mm）的频率（3300GHz）高三个数量级以上。载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。第2章一、填空题：1光纤中的纤芯折射率必须 包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两
3、者的相对折射率差一般分别为 和 。 2单模光纤纤芯直径一般为 ，多模光纤纤芯直径为 ，光纤包层直径一般为 。3. 光纤通信的最低损耗波长是（ ），零色散波长是（ ）。4.单模光纤中不存在（ ）色散，仅存在（ ）色散，具体来讲，可分为（ ）和（ ）。 5、光缆大体上都是由（ ）、（ ）和（ ）三部分组成的。6、允许单模传输的最小波长称为（ ）。7、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越 （ ）。8. 测定光纤衰减的测试方法常用有三种：切断法、插入损耗法和后向散射法。二、选择题（多选） 1、从横截面上看，光纤基本上由部分组成：（）、（）、（）。A、折射率较高
4、的芯区 B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层 D、外面的涂层E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式，即（），称为光纤的基模。A、HE00模 B、HE11模C、HE10模 D、HE01模3、限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是（）和（）。A、光纤色散 B、光纤折射C、光纤衰减 D、光纤损耗4. 光纤色散包括 、 和模式色散。A.单纵模、多纵模 B.极化色散、多纵模 C.材料色散、波导色散 D.双折射、圆极化 5. G.652光纤的色散最小点处于 处。A.1510nm B.1310nm C.1550nm D.1380nm 6. 光纤色散系数的单位为（）A.ps/km B.ps/nm
5、C.ps/nm.km D.nm/ps?km三、简述题1、典型光纤由几部分组成？各部分的作用是什么?2、为什么包层的折射率必须小于纤芯的折射率？3、光纤损耗主要有几种原因？其对光纤通信系统有何影响？4、光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？5、分别说明G.652 、G.653、G.654、G.655光纤的性能及应用。6 OTDR是什么？有何作用？画出其测试曲线示意图并简单加以说明。OTDR是光时域反射仪。 作用： a. 测光纤损耗 b. 测光纤长度 c. 判定光纤故障位置 测试曲线见P42图2.24所示。四、计算 1、一段30km长的光纤线路，其损耗为0.5dBkm。（1）如果在接收
6、端保持0.3W的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？（2）如果光纤的损耗变为0.25dBkm，则所需的输入光功率又为多少？2、均匀光纤，若n1.5，1.3m，试计算：（1）若0.25，为了保证单模传输，其纤芯半径应取多大？（2）若取a5m，为了保证单模传输，应取多大？作业：2-1,2-2,2-3答案：一、填空题1、大于、0.3%0.6%、1%2%。2、810m，5080m，125m。3、1.55m 1.31m4、模间模内材料色散波导色散5、缆芯 加强元件 护层6、截止波长7、强 高二、选择题1、ABD 2、B 3、AD 4、BC四、计算1、（1）Pmin9.49W（2）Pmin1.69W2、
7、（1）a0.47m（2）0.0022第3章一、填空题1.常用光源LD是以 为基础发 光。LED以 为基础发 光。 2.光与物质作用时有 、 和 三个物理过程。3. 对于半导体激光器的温度特性,温度升高阈值电流 若此时注入电流不变，输出光功率 . 增加、减少4. 半导体光检测器主要有 和 两种，基本原理是通过 过程实现 。 PIN、APD、受激吸收、光电转换5.在光纤通信系统中，对光源的调制可分 和 两类。直接调制、外调制 1.LD具有输出功率（）、输出光发散角（）、与单模光纤耦合效率（）、辐射光谱线（）等优点。2、LED的主要特性参数为（）、（）、（）。3、PIN二极管的特点包括（）、（）及（
8、）。4、对光检测器的基本要求是高的（），低的（）和快的（）。5、影响光源与光纤耦合效率的主要因素是（ ）和（ ）。6、光纤和光纤连接的方法有两大类（ ）和（ ）。7、在一根光纤中同时传播多个不同波长的光载波信号称为（ ）。8、影响光纤耦合性能的主要因素有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。9. 为了使雪崩光电二极管正常工作，在其PN结上应加（高反向偏压）答案 1、高窄高窄2、输出功率与效率输出光谱特性响应速率与带宽3、耗尽层很宽偏置电压很小附加噪声小4、响应度噪声响应速度5、光源的发散角 光纤的数值孔径6、活动连接 固定连接7、光波分复用8、插入损耗 附加损耗 分光比(耦合比) 隔离度9、高反向偏
9、压二、名词解释 粒子数反转分布，；激光器外微分量子效率；光检测器量子效率和响应度三、作业：3-4 LED的P-I特性呈线性，而LD的P-I特性呈非线性。LED产生是非相干光，功率低，方向性差；而LD发出的是相干光，功率高，方向性好。LED的波谱宽度比LD的宽。LED基本不受温度影响，而LD对温度变化敏感。LED使用寿命比LD长。3-73-9 0.87m（GaAs），1.29m（InGaAsP）3-17第4章1.光发送机指标主要有 和 。 平均发送光功率、消光比 2.光接收机指标主要有 、 和 。 误码率、灵敏度、动态范围3.为增大光接收机的接收动态范围，应采用 电路。 AGC4. 选择题：（1
10、）传输距离与码速率、 、光源的谱宽成反比。A. 光纤的带宽 B. 光纤的色散系数 C. 光纤的时延 D. 光纤的衰减 （2）光接收机的动态范围是指在保证系统的误码率指标要求下，光接收机的最大输入光功率和 之比。A.幅频特性 B.最大输出光功率 C.最小输入光功率 D.最大增益 (3) 在满足误码率（或信噪比）指标要求下，所允许输入接收机的光功率越低，则表示这个接收机 。 A.灵敏度越高 B.动态范围越大 C.灵敏度越低 D.动态范围越小(4) 为了得到较大的信噪比，对光接收机中前置放大器的要求是A.低噪声 B.低噪声高增益 C.低噪声低增益 D.高增益 (5) 为了避免发送序列中出现场“0”和
11、长“1”的现象，使接收端能够正常从线路码流中提取时钟，因此光发送机中需对发送码流进行 处理。 A.放大 B.均衡 扰码线路编码调制电路光源背向光监测码型变换均衡放大输入码型变换电路APCATC光发送电路时钟提取告警检测C.扰码 D.码型变换（6）不宜在光纤中传输的码型为A.CMI码 B.HDB3码 （原因光状态不能为负） C.5B6B码D.8B1H码4画出数字光发射机组成方框图，并简述个部分功能。输入码型变换电路均衡放大补偿经电缆传输后产生的数字电信号失真。码型变换将电端机送入的信号码型从HDB3或CMI码变为NRZ码。扰码将信号中的长连“0”或“1”有规律地进行消除。线路编码-时钟提取提取与
12、网络同步的时钟供给扰码与线路编码等电路。光发送电路调制电路用经过编码的数字信号对光源进行直接光强度调制，完成电/光转换。自动温度控制电路ATC保持光源的温度恒定在室温左右，以稳定LD的阈值电流，从而稳定发送光功率。自动功率控制电路APC检测发送光功率变化，动态调节光源的偏置电流，以稳定发送光功率。其余保护及告警检测电路实现LD过流保护、LD无光告警及寿命告警。5画出数字光接收机组成方框图，并简述个部分功能。(见教材)6. 按照转换步骤，试将二进制信号“1010000000001”转换成为HDB3码。 7 按照转换步骤，试将二进制信号“1000011000001”转换成为CMI码。8. 将以下HDB3码还原为二进制NRZ码（写出数字序列并画出波形），指出其中是否有误码。解：该HDB3码中无误码9. 将以下CMI码还原为二进制NRZ码（写出数字序列并画出波形），指出其中是否有误码。解：10画出半导体激光器（LD）数字信号的直接调制原理图（见教材）。11.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图（见教材）。12.名词解释：灵敏度，动态范围，消光比，平均发送光功率13. 什么叫mBnB码？mBnB码又称分组码，它是把输入信码流中每m个比特分为一组，然后在相同时隙内变换为n个比特，且nm。作业：4-10, 4-14第5章1. SDH的常用设备有
