光纤通信原理
试题
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光纤通信原理试题PAGE光纤通信原理试题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)≈n2=n2>>n2<
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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的过程和TU指针构成TU的过程个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.μm和μmB.μm和μmC.μm和μmD.μm和μm1.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
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求得介质薄膜波导的导波模数量m=，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。属于受激发射发光，而LED属于__自发辐射_____发光。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。传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为s(或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)____。不能____(能/不能)对μm的光信号进行放大。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=，n2=。a.光纤浸没在水中(n0=，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μm，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=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s时，确定系统能提供的最长传输距离。(h=×10-34J·S).见右图，由折射定律可得n0sinα=n1sinβ（1）n1sin(90°-β)=n2sinγ（2）要使光波能在光纤中传输，右图中的A点必须满足全反射条件。因此，当γ=90°时，式(2)变为cosβ=(3)由式(1)和式(3)联立可得sinα=(4)将题中已知参量代入式(4)，得到sinα=∴α≈°即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角为°。b.光纤放置在空气中，则n0=1NA=2.解：根据光纤衰减系数的定义α=(1)式(1)中L为光纤长度，PT和PR分别为系统发射和接收到的平均功率。∵PR=NRRbhυ(2)式中Rb表示系统传输速率，υ表示光波频率。将式(2)代入式(1)，经变换后得L=（3）将题中已知参量代入式(3)，得到L=即系统能提供的最长传输距离约为175公里。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～m；B～m；C～m；D～m。4目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：[C]Am、m、m；Bm、m、m；Cm、m、m；Dm、m、m。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]AITU-T光纤；BITU-T光纤；CITU-T光纤；DITU-T光纤。4光纤的主模（基模）是：[D]ATE10模；BTM10模；CEH11模；DHE11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：[]窗体顶端A不同波长的光功率进行合路的器件；B光信号分路/合路的功能器件；C同一波长的光功率进行合路的器件；D不同波长的光功率进行分路的器件。6对于光的耦合器，正确的是：[]窗体顶端A将多个光波信号合成一个光波信号在一根光纤中传输；B将多路光信号合并成一路光信号在光纤中传输；C将同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输；D将不同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输。7光分波器是：[]A将从一根光纤传输来的同波长的光信号，按不同光波长分开；B将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开；C将从一根光纤传输来的一路光信号，分成多路光信号；D将从一根光纤传输来的一个光波信号，分成多个光波信号。8利用多层膜制成的波导型分波滤光器：[]A其反向使用时不能做合波器用；B其反向使用时可以做合波器用；C其反向使用时也能做分波器用；D其反向使用时可以做耦合器用。9下面说法正确的是：[]A光隔离器是一种只允许单一波长的光波通过的无源光器件；B光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件；C光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件；D光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件。10光隔离器的工作原理是：[]A基于法拉第旋转的非互易性；B基于多层电介质干涉膜的滤波原理；C基于光栅的衍射原理；D基于圆柱型透镜的聚焦原理。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；CPIN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；CPIN光电二极管、APD雪崩光电二极管；DPIN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
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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；C掺铒离子作为增益介质；D泵浦光源作为增益介质。3在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是：[]A与入射光叠加产生光的放大；B产生粒子数反转；C作为增益介质，对光信号进行放大；D实现受激辐射放大。4掺铒光纤在1536nm波长处的激光过程属于：[]A二能级激光系统；B四能级激光系统；C三能级激光系统；D多能级激光系统。5对于掺铒光纤，使用如下波长的光源作为泵浦光，均能在1536nm波长上产生激光过程：[]A只在980nm波长；B只在980nm和530nm波长；C只在800nm和980nm波长；D可在800nm、980nm、1480nm和530nm等波长。6掺铒光纤放大器由：[]A一段掺铒光纤和泵浦光源组成；B一段掺铒光纤、光耦合器以及光隔离器等组成；C一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器以及光隔离器等组成；D泵浦光源、光耦合器以及光隔离器等组成。7前向泵浦掺铒光纤放大器是：[]A表示泵浦光比信号光稍前进入掺铒光纤；B表示两个泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤；C表示信号光比泵浦光稍前进入掺铒光纤；D表示信号光和泵浦光同向进入掺铒光纤。8后向泵浦掺铒光纤放大器是：[]A表示信号光比泵浦光稍后进入掺铒光纤；B表示信号光和泵浦光从两个不同方向进入掺铒光纤；C表示泵浦光比信号光稍后进入掺铒光纤；D表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤。9双向泵浦掺铒光纤放大器是：[]A表示信号光和泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤；B表示两个泵浦光从两个相反方向进入掺铒光纤；C表示两个泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤；D表示信号光和泵浦光从两个相同方向进入掺铒光纤。10下面的掺铒光纤放大器，噪声特性较差是：[]A前向泵浦掺铒光纤放大器；B双向泵浦掺铒光纤放大器；C后向泵浦掺铒光纤放大器；D反射型泵浦掺铒光纤第七章1．衡量数据压缩技术性能的重要指标是[C]。（1）压缩比（2）算法复杂度（3）恢复效果（4）标准化A、（1）（3）B、（1）（2）（3）C、（l）（3）（4）D、全部2．下列哪种说法是不正确的[C]A、多媒体数据经过量化器处理后，提高了压缩比。B、多媒体数据经过量化器处理后，产生了不可逆的信息损失。C、多媒体数据经过量化器处理后，可无失真恢复原始数据。D、多媒体数据经过量化器处理后，产生了图像失真。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．261A、（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、全部放
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